На какие породы не разделяют древесину

Породы древесины, используемые в строительстве

В зависимости от того, что вы хотите сделать, используют ту или иную породу древесины.
Прежде всего нужно определить, принадлежит ли выбранный вами брусок к хвойным породам или лиственным. Хвойные породы обладают более резким, смолянистым запахом. Кроме того, макроструктура таких пород дерева лучше выделена, чем у лиственных. К хвойным породам древесины относят сосну, лиственницу, пихту, ель, кедр.

• Хвойные породы древесины
• Лиственные породы древесины
• Древесина плодовых деревьев
• Древесина редких пород

Хвойные породы древесины

Различают следующие хвойные породы древесины:

• Сосна
• Ель
• Кедр
• Пихта

Сосна наиболее часто используется как строительный материал. Окраска древесины сосны может быть как красновато-желтой, так и бледно-желтой, причем это нисколько не сказывается на рабочих свойствах древесины. Сама древесина прочная, легкая, удобна в обработке. Кроме того, из-за высокого содержания смолы древесина очень стойка к гниению и воздействию атмосферных явлений. Мягкая структура древесины позволяет легко впитывать различные красители. Это касается также и лаковых покрытий. При усушке древесина сосны практически не коробится.

Ель — вторая по значимости и использованию хвойная порода. По сравнению с сосной, ель во многом уступает ей. Прежде всего, это вызвано большим количеством сучков в древесине. Да и обработке она поддается несколько хуже. В древесине ели смолы немного меньше, что и сказывается на плохой устойчивости ее к воздействию атмосферных явлений.

Кедр, или сибирская сосна, по строительным качествам не уступает ели, а порой даже превосходит ее. Древесина кедра очень легка в работе, но при этом так же, как и ель, не обладает устойчивостью к загниванию.

Пихта, по своим рабочим качествам мало чем отличается от ели: легко поддается обработке и практически не воспринимает химических препаратов. Так же, как и в древесине ели, здесь мало содержится смолы, из-за чего древесина быстро загнивает на открытом воздухе без специальной обработки.

Лиственные породы древесины

Лиственные породы древесины делятся на твердолиственные и мягколиственные. Древесина таких пород практически не пахнет, а запах усиливается только при свежем срезе древесины и ее обработке. Среди тверд олиственных пород наиболее часто используются дуб, береза и ясень. Наиболее часто встречающиеся среди мягколиственных пород — осина и ольха.

Лиственные породы древесины:

• Дуб
• Бук
• Ясень
• Береза
• Вяз, берест, ильм
• Орех
• Осина
• Тополь
• Ольха
• Липа

Дуб чаще всего используется при изготовлении мебели. Дубовая мебель считается самой красивой и прочной, кроме того, плотная древесина позволяет украсить детали рельефной резьбой. Также прочность и твердость древесины способствует изготовлению мелких крепежных, но в то же время прочных соединений. Дуб — одна из немногих пород древесины, из которой можно сделать гнутые детали различного радиуса. Из-за высокого содержания в древесине дубильных веществ дуб считается самой устойчивой к гниению из всех лиственных пород.

Бук также относится к твердолиственным породам. По своим качествам практически не уступает дубу. Так же хорошо, как дуб, поддается обработке, гнется и пропитывается различными химическими растворами. Это его качество способствует долговечности лакового и красящего покрытия. Но из-за того, что бук сильно коробится при высыхании, подвержен загниванию с образованием червоточин, он мало используется при изготовлении мебели.

Ясень чаще всего используется при изготовлении мебели, шпона и паркета. Такое широкое применение ясеня обусловлено, прежде всего, качествами его древесины: прочная, вязкая, долговечная, стойкая к загниванию, с красивым текстурованным рисунком, которая при усушке мало коробится и хорошо гнется при распаривании.

Береза используется немного реже, чем ясень. Прежде всего, это объясняется малой устойчивостью к загниванию, большой усушкой и подверженностью к короблению. Но сама древесина березы хорошо поддается обработке, дает возможность делать мелкую рельефную резьбу. Кроме того, древесина березы хорошо пропитывается химическими веществами, прекрасно удерживает лаковое покрытие.

Вяз, берест, ильм представляют одну породу. Среди основных качеств, которыми обладает эта порода, можно назвать: плотность, прочность, вязкость и малопористость. При усушке древесина практически не коробится и не трескается. Кроме того, после распаривания древесина может изогнуться так, как вы пожелаете. Но из-за своей плотной и мелкопористой структуры древесина плохо поддается полировке, плохо строгается и окрашивается.

Орех обладает красивой древесиной и предназначен для отделочных работ. Хорошо обрабатывается, поддается полировке и пропитке химическими веществами. Тяжелая и прочная древесина ореха не поддается короблению и гниению.

Осина обладает мягкой древесиной, в которой мало сучков. Осина хорошо поддается обработке, но из-за ее пористой структуры мелкие детали могут сломаться практически во время их изготовления.

Тополь также относится к мягколиственным породам. Из такой древесины получаются красивые небольшие детали и изделия. Но тополь склонен к загниванию, при усыхании коробится и трескается.

Ольха из всех мягколиственных пород наиболее часто используется при строительстве домов и при изготовлении мебели. Ольха практически не поддается загниванию, и поэтому она часто используется при строительстве срубов колодцев. Также она хорошо используется при строительстве кладовых — она сама не пахнет и не впитывает запах.

Липа среди всех мягколиственных пород ценится при изготовлении крупных резных деталей для мебели. Кроме того, это одна из немногих пород древесины, которая не коробится и не трескается при усушке. Липа обладает прочной структурой, которая мало поддается гниению.

Древесина плодовых деревьев

Среди редких пород, которые используются в столярном и плотничном деле, большое место занимает древесина плодовых деревьев. Преимущественно здесь используется древесина диких деревьев.

Древесина плодовых деревьев:

• Груша
• Яблоня
• Слива

Груша обладает плотной однородной красивой древесиной, идущей в основном на изготовление небольших деталей. Редко когда удается получить большое полотно доски из грушевого ствола. Но не только из-за этого груша идет на украшение мебели. Ее древесина устроена так, что при резании лезвие пре красно снимает стружку и по направлению роста волокон и против них. Кроме того, и полируется, и пропитывается древесина превосходно. Есть еще одна особенность груши — ее одинаково можно отнести и к твердым, и к мягким породам. Сырая древесина достаточно мягкая, но если ее вымочить, а затем медленно высушить, то древесина становится очень твердой. Среди недостатков можно назвать только один — без лакового покрытия дерево быстро темнеет и начинает гнить.

Яблоня относится к ряду самых красивых и прочных пород древесины. Но после высыхания дерево очень сильно коробится и усыхает, поэтому предпочтительнее работать только с хорошо высушенной яблоней. Так же, как и груша, идет на отделку мебели, изготовление домашней утвари и украшений.

Слива, как и яблоня, очень подвержена растрескиванию и короблению при сушке. Твердая и прочная древесина со множеством разноцветных прожилок прекрасно колется и полируется. Чаще всего идет на изготовление украшений и на рельефную отделку мебели. Также очень высоко ценится точеная утварь из сливовой древесины.

Древесина редких пород

Выше мы рассмотрели те породы древесины, которые произрастают у нас. Но в России большой популярностью пользуются и импортные породы, которые чаще всего идут на изготовление мебели и украшений.

Древесина редких пород:

• Красное дерево
• Черное дерево
• Эвкалипт
• Фернамбук
• Палисандр
• Атласное дерево

Красное дерево произрастает только в тропических лесах. Само понятие «красное дерево» не означает принадлежность к какой-то породе, а представляет совокупность разнообразных пород, древесина которых обладает красным цветом. Древесина красного дерева относится к мягким породам, хорошо поддается обработке, полируется, впитывает лак. Преимущественно используется при отделке мебели и помещения. Из-за своей дорогой цены редко когда полностью идет на изготовление мебели.

Черное дерево привозится к нам с Мадагаскара, Цейлона, острова Святого Маврикия. Хотя древесина при усушке трескается и хорошо раскалывается, черное дерево считается самым дорогим. Его древесина плотная, однородная, черного цвета. Очень высоко ценится древесина с малозаметными прослойками годичных колец и сосудов. Менее всего ценится древесина с белесоватыми прослойками и выделяющихся на фоне древесины макроструктуры и ядра. Древесина практически не поддается гниению, не коробится при усушке, прекрасно впитывает лак. Единственное, что непозволительно делать с черным деревом, полировать: от этого внешний вид только ухудшается.

Эвкалипт обладает прочной, тяжелой древесиной, которая практически не поддается гниению. Это свойство объясняется большим содержанием в ее структуре эфирных масел, которые действуют так же, как и смола в древесине сосны. Эвкалипт принадлежит к небольшому числу древесных пород, которые плохо поддаются обработке. Чаще всего из эвкалипта изготавливают основу мебели, затем украшают ее вставками из других пород или обклеивают шпоном из красного или черного дерева.

Фернамбук используется при изготовлении мозаики. Самыми дорогими считаются скрипичные смычки и дирижерские палочки, сделанные из этого, дерева. При хранении фернамбук способен изменить цвет от желтого с оранжевым отливом до темно-вишневого или даже черного. Его древесина практически не гниет и в сухом виде не поддается короблению. Зато только что срубленное дерево сильно усыхает, трескается и формоизменяется. По тяжести в обработке уступает только эвкалипту.

Палисандр, как и большинство пород, ввозится в Россию из Южной Америки. Древесина палисандра обладает пористой структурой и плотным расположением тонких волокон. Особенность этой породы составляет ее цвет, который в зависимости от преобладания какого-нибудь оттенка меняется от светло-фиолетового до темно-коричневого с фиолетовым отливом. Как и фернамбук, с течением времени способен изменить цвет. Если дерево по окончании работ не было отполировано, то цвет древесины может стать практически черным. Сама древесина прекрасно поддается обработке, не подвержена гниению. Чаще всего из палисандра изготавливают мебель и всевозможные украшения.

Атласное дерево редко встречается у нас, и поэтому оно очень дорого ценится. В России идет только на изготовление вставок мозаики и на украшения. Древесина этой породы может иметь желтый, красный и бурый оттенок. Но независимо от цвета древесины в ней всегда есть мельчайшие блестки, которые при покрытии лаком придают готовому изделию атласное сияние и лоск мягкой струящейся ткани.

Породы древесины: внешний вид, свойства и область применения (75 фото). На какие делятся и какие относятся к темным породам?

Современные технологии позволяют получать разнообразный строительный материал с хорошими свойствами. Но по-прежнему самым востребованным остается дерево. Уникальность этого материала используется человеком уже тысячи лет. Что только из нее не производят – и табуреты и дворцы.

Древесина – очень прочный материал с низкой теплопроводностью, хорошо обрабатывается. Перечислять достоинства можно долго. Чтобы правильно использовать древесину стоит познакомиться с ее свойствами. А они у каждой породы различные.

Содержание

Свойства хвойных деревьев

Для хвойных деревьев характерна большая смолистость и резкий запах. От лиственных пород отличаются более выраженной структурой.

Сосна

Это дерево самое известное среди столяров. Стройлес имеет цвет от почти белого до бурого. Более твердую и крепкую структуру имеют деревья, растущие на возвышенностях с малым количеством влаги.

• Сосны, произрастающие во влажных почвах, отличаются более рыхлой структурой.
• Материал сухой сосны легко обрабатывается – строгать нужно вдоль волокон, а пилить поперек.

Из сосны изготавливают мебель, основы конструкций, окна, двери, лестницы.

Дерево отлично декорируется с помощью лаков и красок.

Мягче сосны, но из-за большого количества сучков обрабатывать сложно. Имеет невыразительную текстуру.

• Ель больше подвержена гниению, но меньше коробится.
• Обрабатывается материал плохо, зато легко склеивается.
• Сучковатость позволяет использовать в качестве мозаики.

Ель используется в конструкциях, не испытывающих серьезных механических нагрузок.

Пихта

Является менее прочной, чем ель, с такой же областью применения.

Лиственница

Прочность лиственницы превосходит прочность дуба. Древесина имеет красно-коричневый цвет.

• Влагостойкий материал, легко обрабатывается.
• Очень смолистое волокно быстро замазывает обрабатывающие детали станков.
• Пиломатериал не коробится, но при ускоренном высыхании появляются трещины.
• Используют для столярных и резных работ.

Хорошо красится нитроцеллюлозными лаками.

Материал устойчив к гниению. При этом не отличается особой крепостью. Наделен красивой текстурой различного оттенка. Это зависит от места произрастания.

• Кедр не подвержен воздействию вредителей древесины.
• Дереву присущ резкий своеобразный запах.
• Применяется для создания каркасов деревянной мебели.
• Хорошо поддается режущему инструменту.

Обычно кедр не полируют, а покрывают воском.

Можжевельник

Кустарник имеет диаметр ствола до 10 см. У него прочная древесина, с тонкими слоями. Материал отлично поддается обработке и обладает особым запахом. Служит сырьем для изготовления мелких изделий, мозаики и резьбы по дереву.

Кипарис и туя

Деревья, схожие по свойствам с можжевельником. Имеют более широкую темную древесину. Успешно применяется для резьбы по дереву. У Кипариса во время сушки не возникают дефекты.

Содержит древесину красно-бурого цвета, с белой заболонью. Твердая и крепкая порода со множеством сучков. Не подвержен воздействию насекомых и атмосферы. Легко поддается столярному инструменту, полируется и красится. Хорошо резать и изготавливать мозаику.

Свойства древесины лиственных пород

Лиственные деревья делятся на твердые и мягкие сорта. Выделяют слабый запах.

Представляет жесткую и крепкую древесину, обладает высокой сопротивляемостью к гниению. Обладает хорошей пластичностью. Сорт востребован благодаря своей текстуре и цвету.

• Он легко пилится и шлифуется. Дерево, пролежавшее в воде некоторое время, получает красивый оттенок и текстуру (мореный дуб).
• Древесина становится более прочной, но хрупкой. Мореный дуб плохо поддается обработке. Из коры молодого дерева получают дубильные вещества.
• Выдержанная в дубовом отваре древесина других пород хорошо окрашивается самыми различными красителями.
• Дубовые пиломатериалы широко применяется при производстве мебели, паркета, шпона.

Дубовым шпоном покрывают менее ценные сорта дерева, фанеру, ДСП, делая их внешний вид благородным.

Дуб хорошо поддается склеиванию, не любит лаки на спирту.

Акация

Из всех российских пород деревьев акация имеет самый твердый лесоматериал.

• Сердцевина имеет желтый цвет.
• Акация не коробится, у нее не появляются трещины, обладает высокой пластичностью.
• Сухой материал крайне сложно обрабатывать, при этом отлично полируется.

Особенностью акации является изменение цвета с течением времени. Используется для создания деталей станков и ручного столярного инструмента (колодки, ручки), производства шпона.

Ясень

Дерево, схожее с дубом. У него прекрасная текстура и цвет. Легко гнется под воздействием пара, во время сушки не появляются трещины.

• Насекомые-вредители в большом количестве могут портить стволы, требуется обработка пиломатериалов.
• При повышенной влажности материал довольно быстро сгнивает. Дерево имеет крепкую и пластичную структуру.
• Служит сырьем для создания спортивных снарядов, деревянных ручек обрабатывающего инструмента, лестничных перил.

Ясень невозможно отполировать, хорошо красится нитролаками.

Имеет крепкую древесину. Структура бука обладает высокой гигроскопичностью, нельзя использовать изделия при высокой влажности.

• В процессе сушки не появляются трещины и довольно быстро высыхает.
• Красивая текстура у шпона позволяет создать красивую мебель.
• Дерево хорошо поддается различным обработкам кроме полирования.

Деревянные заготовки служат для создания колодок деревообрабатывающих орудий. Можно красить красками и наносить мастику.

Другое название – белый бук. Древесина бело-серого оттенка, твердая и крепкая, с неприметной текстурой. Пиломатериал плохо колется из-за диагонального расположения волокон. Граб не коробится, после высыхания становится тверже и крепче дуба. Плохо поддается обработке.

Береза

Не имеет выраженных достоинств. Подвержена гниению и воздействию насекомых. Из березы изготавливают ДСП и фанеру. Применяют для производства мебели, пластична при распаривании. Долго сохнет, при этом сильно лопается и искривляется.

Карельская береза

Сильно отличается от березы среднерусской полосы. Выделяется среди деревьев особым видом текстуры.

Служит ценным сырьем для поделочных работ. Содержит дубильные вещества, позволяющие окрашивать изделия в уникальные цвета.

Благодаря переплетенным волокнам дерево нельзя расколоть – из нее производят детали ударных инструментов.

Твердая и крепкая древесина. Материал качественно обрабатывается и полируется. При высыхании не гнется, легко режется. Используют в прикладном деле.

Ольха

Является мягколиственной породой. Используют в строительстве домов и создании мебели. Дерево не гниет, поэтому из нее делают срубы колодцев. Не впитывает в себя запахи.

Осина

Дерево похожее на ольху. Легко обрабатывается. Из нее делают фанеру, элементы кровли, спички.

Сорта широко используются в создании резных элементов для мебели. Не возникают трещины, и не изгибается во время сушки, долго не гниет.

Свойства древесины плодовых деревьев

Плодовые деревья не так часто используются в строительстве или прикладном деле, а если применяют, то дикорастущие деревья. Свойства их древесины привлекают внимание мастеров.

Груша

Имеет розовый или желто-белый цвет. Крепкий материал, отлично обрабатывается, независимо от направления. Для придания твердости дерево вымачивают, затем сушат на открытом воздухе, защитив от прямого солнца. Хорошо полируется, не трескается и не коробится. В древесине водятся вредители.

Яблоня

Легко обрабатывать. При высыхании сильно сгибается. Применяется при изготовлении колодок.

Слива

Характеристики схожи с яблоней. Благодаря особенной текстуре идет на производство утвари, украшений и мебели.

Грецкий орех

Плотная структура, которую можно легко обработать. Обладает очень приятной текстурой. Можно полностью отбелить с помощью перекиси водорода. Хорошо тонируется и красится. Столяры создают превосходную мебель.

Свойства редких деревьев

Рассмотренные деревья растут в пределах нашей страны. Огромные лесные пространства позволяют получить лесоматериал с необходимыми характеристиками.

Однако мастера пользуются материалом, привезенным из-за границы. Импортные лесоматериалы обладают другими свойствами и из них изготавливают мебель и украшения.

Столярные и плотничные работы

Умение работать с благородным материалом – деревом – всегда высоко ценилось в России. Но приобретение умений и навыков мастера плотничных и столярных работ невозможно без правильного подхода к выбору материалов, инструментов, организации рабочего места, изучения технологических тонкостей, составляющих процесс обработки древесины. Эта книга покажет возможности использования этих навыков как в процессе строительства деревянного дома, так и при изготовлении мебели своими руками, поможет достичь определенных высот в этом увлекательном и полезном процессе.

Оглавление

• Введение
• Древесина

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Столярные и плотничные работы предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Ни один из строительных материалов не обладает такими качествами, как древесина. Она очень удобна в обработке. Кроме того, это один из самых прочных, легких материалов, долго сохраняющих тепло и приятный запах. Из дерева можно сделать все что угодно: от простой деревянной ложки до самолета. Хотя и то и другое потребует усилий, усердия и прежде всего желания.

Для того чтобы приступить к работе с древесиной, обязательно потребуется терпение. Не нужно расстраиваться, если что-то с первого раза не будет получаться, — все приходит с опытом. Глазомер и твердая рука тоже будут вашими помощниками, которые не позволят ошибиться при резании, пилении, сверлении, долблении и вытачивании древесины.

Древесина не относится к капризным строительным материалам, но некоторые ошибки она вам просто не простит: нельзя будет надставить несколько сантиметров неровно отпиленной доски или выровнять испорченную поверхность без ущерба будущему изделию. Это не пластилин и не глина, но в пластичности им древесина не уступает.

Сырая или специально вымоченная древесина прекрасно принимает ту форму, которую вы пожелаете ей придать.

При работе можно либо исказить, либо подчеркнуть рисунок древесины. Во втором случае выполненное изделие только выиграет и прекрасно будет смотреться без покрытия слоем краски. А усилить игру тонов помогут различные древесные лаки, которые наносятся на поверхность двумя-тремя тонкими слоями.

Чтобы будущий ваш шедевр максимально подчеркивал текстурованный рисунок древесины и не противоречил ему, прежде всего потребуется внимательно рассмотреть брусок.

Нет такого бруска древесины, на котором бы не прослеживалось направление роста волокон. Наиболее полное представление о том, что получится из выбранного бруска, может возникнуть только в том случае, если распилить брусок по трем направлениям: под углом в 45°, вдоль волокон и поперек них.

Срез под углом в 45° называется тангентальным срезом, который дает текстурованный рисунок в виде конусообразных линий (рис. 1).

Рис. 1. Тангентальный срез.

Срез вдоль волокон дает радиальный срез, который показывает параллельные линии волокон (рис. 2).

Рис. 2. Радиальный срез.

Срез, проходящий поперек волокон, по сути дела представляет текстурованный рисунок из годичных колец (рис. 3). Такой срез так и будет называться — поперечный. Если правильно расположить на бруске задуманный чертеж, то внешний вид будущего изделия только выиграет. Кроме того, сложность и красота будущего рисунка напрямую зависят от разнообразия текстуры древесины.

Рис. 3. Поперечный срез.

Сделав только поперечный срез, можно четко рассмотреть строение древесины. Каждый брусок необтесанного дерева имеет кору — это кожа дерева, которая не используется в работе, ее обязательно снимают. Под корой располагается зона роста дерева, которая практически неразличима невооруженным глазом.

На свежем спиле растущего дерева слой камбия представлен очень хорошо. После того как снята кора, открывается тонкая прослойка влажной ткани зеленоватого цвета — это и есть камбий. За камбием расположена собственно древесина с годичными кольцами. Древесину еще называют заболонью. В центре каждого дерева есть ядро, которое по цвету может сливаться с заболонью или иметь более темный цвет. В зависимости от этого разделяют заболонные породы древесины, где ядро не имеет ярко выраженной структуры и клетки расположены так же плотно, как и в заболони (рис. 4), и ядровые, где, соответственно, ядро хорошо различимо (рис. 5). Иногда заболонные породы дерева называют безъядровыми.

Рис. 4. Заболонные породы.

Рис. 5. Ядровые породы.

К ядровым древесным породам относятся все хвойные (сосна, кедр, ель, тис, лиственница) и некоторые лиственные породы, например дуб, ясень, тополь. Большинство лиственных пород составляет ряд заболонных, или безъядровых: береза, граб, ольха, клен, граб.

Кроме микроструктуры древесины, к ней относится плотность расположения древесных клеток, на создание композиции и возможность использования того или иного бруска в работе влияет макроструктура древесины, представленная годичными кольцами и сердцевидными сосудами.

К макроструктуре также относится наличие различных сучков, наростов и неразвившихся побегов-глазков, которые отклоняют годичные кольца и образуют различные свилеватости.

Древесина, где наиболее четко различимы годичные кольца, горизонтальные и вертикальные сосуды, представляется наиболее интересной для обработки. Практически все хвойные породы — сосна, лиственница, пихта, ель, кедр — обладают такой древесиной.

Физические свойства древесины

К физическим свойствам древесины относятся ее плотность, влажность, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, стойкость к коррозии (то есть способность противостоять действию агрессивной среды), а также ее декоративные качества (цвет, блеск, запах и текстура).

Плотность древесины — это отношение ее массы к объему, измеряемой в г/см 3 или кг/м 3 . Зависит этот показатель от породы древесины, возраста, условий роста, ее влажности. Нет необходимости вдаваться в подробности изучения данного показателя; достаточно знать, что древесина, отличающаяся большей плотностью, служит гораздо дольше и менее подвержена необратимым изменениям, чем менее плотная (однако следует учесть, что для чистоты сравнительного анализа плотность древесины измеряют на образцах влажностью 15 %). Самая большая плотность у дуба, далее по убывающей следуют: ясень, клен, лиственница, бук, береза, орех, сосна, липа, осина, ель, пихта.

Влажность лесоматериалов, используемых в строительстве и при изготовлении деревянных изделий, является показателем ее качества и долговечности. На практике различают: комнатно-сухую древесину, с влажностью 8–12 %; воздушно-сухую искусственной сушки, с влажностью 12–18 % (эти два вида древесины получают путем сушки пиломатериалов в сушильных камерах); атмосферно-сухую естественной сушки, с влажностью 18–23 % (получают в результате продолжительного хранения лесоматериалов, уложенных штабелями на прокладках в сухих, проветриваемых помещениях или под навесом, без допуска воздействия прямых солнечных лучей), влажную древесину, с влажностью более 23 %.

Чем меньше показатель влажности древесины, тем меньше она подвержена гниению. Однако не следует стремиться использовать лесоматериалы наименьшей влажности. Дело в том, что структура древесины очень гигроскопична: она легко отдает переизбыток влаги при повышении температуры и уменьшении влажности окружающей среды и с такой же легкостью впитывает влагу при снижении температуры и повышении влажности окружающей среды. Это неминуемо приводит: в первом случае — к усушке древесины (уменьшению ее объемных размеров); во втором случае — к ее разбуханию (увеличению объемных размеров). И усушка, и разбухание изменяют объемные размеры деревянной детали неодинаково в различных направлениях; результат этого — коробление древесины, деформация деревянных конструкций, что в конечном счете приводит их в негодность. Самый простой способ предупреждения коробления — применение древесины, влажность которой в момент использования соответствует эксплуатационной влажности.

Теплопроводность, звукопроводность. Деревянные дома из сруба или бруса хорошо удерживают тепло. Здоровая древесина способна хорошо распространять звук вдоль волокон: если после удара по комлевой части бревна, доски или бруса слышится чистый звенящий звук, то это говорит о высоком качестве древесины; прерывистый, глухой звук свидетельствует о ее загнивании.

Коррозионная стойкость древесины очень важна для строений и изделий, из нее изготовленных, особенно тех, которые эксплуатируются в основном под открытым небом.

Следует отметить, что хвойные породы более стойки к коррозии по сравнению с лиственными, поскольку хвойная древесина пропитана природными смолистыми веществами.

Цвет, блеск, запах и текстура являются физическими свойствами древесины, позволяющими визуально определить ее породу.

Цвет способен указать на качество. Например, синеватая окраска хвойной древесины свидетельствует о начальной стадии загнивания (цвет здоровой сосны — от коричневато-желтого в зонах, насыщенных смолой, до светло-желтого; цвет ели — от светло-желтого до белого); черные и темно-коричневые пятна на буковой древесине — признак загнивания (цвет здорового бука — от желто-бежевого до розовато-бежевого).

Свидетельствовать о пороках древесины может и изменение запаха: если в помещении, где хранится древесина бука, ощущается стойкий запах прелой листвы, а запах в помещении, где хранятся сосновые лесоматериалы, затхлый, — это явный признак процессов гниения.

Текстура древесины зависит от распила, а механическая прочность тех или иных досок или брусков зависит от вида разреза (рис. 6).

Рис. 6. Составные части поперечного распила ствола и текстура древесины на трех разрезах: а — составные части поперечного распила ствола: 1 — лубяной слой коры; 2 — камбий; 3 — заболонь; 4 — ядро; 5 — сердцевина; 6 — сердцевидные лучи; б — текстура древесины сосны на трех разрезах: 1 — на поперечном; 2 — на радиальном; 3 — на тангентальном.

Но и цвет, и блеск, и текстура имеют чисто декоративное значение.

Механические свойства древесины

Механические свойства древесины более важны, так как от них зависят прочность и долговечность сооружений и изделий из дерева.

Механическая прочность древесины — это ее возможность противостоять различным статическим и динамическим нагрузкам.

По направлению действия нагрузок различают прочность на сжатие, изгиб, скалывание (сдвиг), растяжение (рис. 7). При этом предел прочности древесины на сжатие и растяжение при направлении нагрузки вдоль волокон значительно выше, нежели при направлении нагрузки поперек волокон.

Рис. 7. Испытание прочности древесины по направлению нагрузки: 1 — вдоль волокон; 2 — поперек волокон радиально; 3 — поперек волокон тангентально.

Механическая прочность древесины зависит от ее физических свойств: увеличение влажности снижает прочность, а плотная древесина более прочна, чем легкая и рыхлая.

Пластичность — способность деревянной детали изменять форму под воздействием нагрузки и сохранять эту форму после снятия приложенной нагрузки. Это свойство имеет значение при изготовлении гнутых деталей: важно знать, что с увеличением влажности и температуры древесины ее пластичность увеличивается; поэтому детали, предназначенные для гнутья, обрабатывают горячей водой или паром.

Высокой пластичностью (по убывающей) обладает древесина бука, вяза, дуба, ясеня.

Хвойные породы древесины пластичностью, достаточной для гнутья деталей, не обладают вследствие прямолинейной структуры волокон.

Твердость древесины обусловлена ее способностью сопротивляться внедрению инородных тел. По этому признаку древесину разделяют на твердую — бук, дуб, клен, ясень, вяз, лиственница (самые твердые — самшит и акация) и мягкую — липа, ель, сосна, ольха.

Твердость определяет еще одно механическое свойство древесины — ее износостойкость, способность противостоять трению. Здесь имеется прямая взаимосвязь: чем тверже древесина, тем выше показатель ее износостойкости.

Характеристика отдельных видов древесины

В зависимости от задуманного изделия используют ту или иную породу древесины. Прежде всего необходимо определить, принадлежит выбранный брусок к хвойным породам или лиственным.

Хвойные породы обладают резким смолянистым запахом. Кроме того, макроструктура таких пород дерева лучше выделена, чем у лиственных. К хвойным породам древесины относят сосну, лиственницу, пихту, ель, кедр.

Сосна наиболее часто используется как строительный материал. Окраска древесины сосны может быть как красновато-желтой, так и бледно-желтой, причем это не сказывается на рабочих свойствах древесины. Сама древесина прочная, легкая, она удобна в обработке. Кроме того, из-за высокого содержания смолы сосна очень стойка к гниению и воздействию атмосферных явлений. Мягкая структура древесины позволяет легко впитывать различные красители. Это касается также и лаковых покрытий. При усушке древесина сосны практически не коробится. Недостаток этой породы состоит в том, что она недостаточно хорошо отделывается и окрашивается. Несмотря на это, именно сосну чаще всего используют в мебельном и фанерном производстве.

Ель — вторая по значимости и использованию хвойная порода. В древесине ели смолы немного меньше, что сказывается на плохой устойчивости ее к воздействию атмосферных явлений. Ее древесина довольно твердая, легкая, малоусыхающая, однако она легко поддается гниению. Недостатком является и высокая сучковатость ели, из-за чего она плохо обрабатывается. Однако эта древесина имеет и свои преимущества: однородность строения, белый цвет и малую смолистость. Ель способна хорошо удерживать металлические крепления. Из ели изготавливают второстепенные детали или облицовывают ее декоративными синтетическими материалами или более ценными породами дерева.

Кедр, или сибирская сосна, по строительным качествам не уступает ели, а по стойкости к гниению превосходит ель. Несмотря на то что древесина кедра мягкая, она обладает большой плотностью и прочностью, к тому же хорошо поддается обработке.

Пихта по своим рабочим качествам мало чем отличается от ели: легко поддается обработке и практически не воспринимает химических препаратов. Так же, как и в древесине ели, в ней мало смолы, из-за чего древесина быстро загнивает на открытом воздухе без специальной обработки.

Лиственные породы древесины делятся на твердолиственные и мягколиственные. Древесина таких пород практически не пахнет, запах усиливается только при свежем срезе древесины и ее обработке. Среди твердолиственных пород наиболее часто используют дуб, березу и ясень. Наиболее часто встречающиеся среди мягколиственных пород — осина и ольха.

Дуб характеризуется высокой прочностью и стойкостью к загниванию. Его древесина имеет красивый цвет и текстуру. Несомненное ее достоинство состоит в том, что она мало подвержена растрескиванию и короблению. Из этой породы изготавливают мебель, предметы декоративного искусства, паркет. В состав древесины дуба входит большое количество дубильных веществ, которые лучше всякого антисептика защищают от воздействия различных микробов и микроорганизмов, что позволяет применять ее во всех ответственных конструкциях в условиях повышенной влажности. Особо прочную древесину получают, если дубовые бревна выдерживают в проточной воде в течение 1–1,5 лет (при этом коричневый цвет изменяется до черного) и сушат методом естественной воздушной сушки. Единственный недостаток — древесина дуба достаточно дорога. Мореная древесина используется для изготовления очень дорогих предметов мебели.

Дубовая мебель считается самой красивой и прочной; кроме того, плотная древесина позволяет украсить детали рельефной резьбой. Из прочной и твердой древесины делают мелкие крепежные очень прочные соединения. Дуб — одна из немногих пород древесины, из которой делают гнутые детали различного радиуса. Из-за высокого содержания в древесине дубильных веществ дуб считается самой устойчивой к гниению лиственной породой.

Дуб — идеальный материал для мебельного производства, однако начинающему мастеру следует учесть, что его древесину очень трудно обрабатывать, особенно строгать, пилить и долбить.

Бук также относится к твердолиственным породам. По своим качествам практически не уступает дубу. Бук хорошо поддается обработке, гнется и пропитывается различными химическими растворами. Это качество способствует долговечности лакового и красящего покрытий. Бук применяют для имитации розового и красного дерева, грецкого ореха. Его древесина идет на изготовление гнутой мебели, шпона, используется при производстве столярного инструмента. Но из-за того, что бук сильно коробится при высыхании, подвержен загниванию с образованием червоточин, он мало используется при изготовлении мебели.

Ясень — эластичная, тяжелая, плотная древесина, долговечная, стойкая к загниванию, с красивым текстурованным рисунком; обладает хорошей сопротивляемостью различным нагрузкам, особенно нагрузкам изгиба. Ядро ясеня имеет желтоватый цвет, заболонь — ярко выраженные годовые кольца. Чаще всего используется для изготовления деталей, которые в процессе эксплуатации контактируют с руками человека, ручек, рукояток, лестничных перил, а также при изготовлении мебели, шпона и паркета. Такое широкое применение ясеня обусловлено прежде всего качествами его древесины: прочная, вязкая, при усушке мало коробится и хорошо гнется при распаривании.

Береза используется немного реже, чем ясень. Древесина березы обладает средней плотностью и твердостью, прочностью и достаточной вязкостью. Она имеет неярко выраженную текстуру и отличается однородностью строения. Недостатками этой породы являются подверженность растрескиванию и короблению, сильная усушка, небольшая стойкость к загниванию, частое поражение червоточиной. Вместе с тем березовая древесина хорошо поддается обработке инструментом, склеивается, легко полируется и окрашивается, дает возможность делать мелкую рельефную резьбу. Используя соответствующие красители, березе можно придать вид грецкого ореха, серого клена или красного дерева.

Вяз, берест, ильм представляют одну породу. Основные качества этой породы — плотность, прочность, вязкость и малопористость. При усушке древесина практически не коробится и не трескается. Кроме того, после распаривания древесина может изогнуться так, как вы пожелаете. Но из-за своей плотной и мелкопористой структуры древесина плохо поддается полировке, плохо строгается и окрашивается.

Грецкий орех относится к тем немногим породам, которые характеризуются многообразием декоративной текстуры и богатой цветовой и тональной гаммой. Хорошо обрабатывается, поддается полировке и пропитке химическими веществами. Тяжелая и прочная древесина ореха не поддается короблению и гниению, поэтому находит разнообразное применение в виде массива и шпона: для различной резьбы, в мозаике, высоко ценится при облицовочных работах.

Осина обладает мягкой древесиной, в которой мало сучков; хорошо поддается обработке, но из-за ее пористой структуры мелкие детали могут сломаться прямо во время их изготовления, поэтому изготовленные из нее детали мебели обычно облицовывают синтетическими покрытиями или более дорогими породами древесины.

Тополь относится к мягколиственным породам. Из такой древесины получаются красивые небольшие детали и изделия. Но тополь склонен к загниванию, при усыхании коробится и трескается.

Ольха из всех мягколиственных пород наиболее часто используется при строительстве домов и при изготовлении мебели. Ольха практически не поддается загниванию и поэтому часто используется при строительстве срубов колодцев. Она широко используется при строительстве кладовых, потому что не пахнет и не впитывает запах. Древесина ольхи дает незначительное коробление при сушке, хорошо склеивается, режется, полируется, окрашивается. Данный материал легкий, мягкий, среднеусыхающий. Ольха главным образом используется в качестве имитатора таких пород, как черное и красное дерево, грецкий орех.

Липа среди всех мягколиственных пород ценится при изготовлении крупных резных деталей для мебели. Кроме того, это одна из немногих пород древесины, которая не коробится и не трескается при усушке. Липа обладает прочной структурой, которая мало поддается гниению.

Клен имеет прочную, плотную и слабоусыхающую древесину. Коробится она незначительно, но легко загнивает и подвержена червоточине. Клен неплохо поддается обработке, склеиванию, отделке и окрашиванию. Применяется для резных работ и изготовления деталей из массива.

Среди редких пород, которые используются в столярном и плотничном деле, большое место занимает древесина плодовых деревьев. Преимущество здесь отдается древесине диких деревьев.

Груша обладает плотной однородной красивой древесиной, идущей в основном на изготовление небольших деталей. Редко когда удается получить большое полотно доски из грушевого ствола. Но не только из-за этого груша идет на украшение мебели. Ее древесина устроена так, что при резании лезвие прекрасно снимает стружку и по направлению роста волокон, и против них. Кроме того, и полируется, и пропитывается древесина превосходно. Есть еще одна особенность груши — ее одинаково можно отнести и к твердым, и к мягким породам. Сырая древесина достаточно мягкая, но если ее вымочить, а затем медленно высушить, то древесина становится очень твердой. Среди недостатков можно назвать только один: без лакового покрытия дерево быстро темнеет и начинает гнить. Грушу применяют в качестве имитатора черного дерева, для ажурной резьбы и отделки древесины более низкого качества.

Яблоня относится к ряду самых красивых и прочных пород древесины. Но после высыхания она очень сильно коробится и усыхает, поэтому предпочтительнее работать только с хорошо высушенной яблоней. Так же как и груша, яблоня идет на отделку мебели, изготовление домашней утвари и украшений.

Слива, как и яблоня, очень подвержена растрескиванию и короблению при сушке. Твердая и прочная древесина со множеством разноцветных прожилок прекрасно колется и полируется. Чаще всего идет на изготовление украшений и на рельефную отделку мебели. Также очень высоко ценится точеная утварь из сливовой древесины.

Такие плодовые деревья, как вишня и абрикос, имеют твердую и прочную древесину. Их текстура отличается своеобразным рисунком, а окраска бывает различных оттенков. Изделия из древесины этих пород обладают необычайно изысканным внешним видом.

Выше были рассмотрены породы древьев, которые произрастают у нас. Но в России большой популярностью пользуются и импортные породы, которые чаще всего идут на изготовление мебели и украшений.

Красное дерево произрастает только в тропических лесах. Само понятие «красное дерево» не означает принадлежности к какой-то породе, а представляет совокупность разнообразных пород, древесина которых обладает красным цветом. Древесина красного дерева относится к мягким породам, хорошо поддается обработке, полируется, впитывает лак. Преимущественно используется при отделке мебели и помещения. Из-за своей дорогой цены редко когда полностью идет на изготовление мебели.

Черное дерево привозится к нам с Мадагаскара, Цейлона, острова Святого Маврикия. Хотя древесина при усушке трескается и хорошо раскалывается, черное дерево считается самым дорогим. Его древесина плотная, однородная, черного цвета. Очень высоко ценится древесина с малозаметными прослойками годичных колец и сосудов. Менее всего ценится древесина с белесоватыми прослойками и выделяющимися ядрами. Древесина практически не поддается гниению, не коробится при усушке, прекрасно впитывает лак. Единственное, что нельзя делать с черным деревом, — полировать: от этого внешний вид только ухудшается.

Эвкалипт обладает прочной, тяжелой древесиной, которая практически не поддается гниению. Это свойство объясняется большим содержанием в ней эфирных масел, которые действуют так же, как и смола в древесине сосны. Эвкалипт принадлежит к небольшому числу древесных пород, которые плохо поддаются обработке. Чаще всего из эвкалипта изготавливают основу мебели, затем украшают ее вставками из других пород или обклеивают шпоном из красного или черного дерева.

Фернамбук используется при изготовлении мозаики. Самыми дорогими считаются скрипичные смычки и дирижерские палочки, сделанные из этого дерева. При хранении фернамбук способен изменить цвет от желтого с оранжевым отливом до темно-вишневого и даже черного. Его древесина практически не гниет и в сухом виде не поддается короблению. Зато только что срубленное дерево сильно усыхает, трескается и изменяет форму. По тяжести в обработке уступает только эвкалипту.

Палисандр, как и большинство других пород, ввозится в Россию из Южной Америки. Древесина палисандра обладает пористой структурой и плотным расположением тонких волокон. Особенность этой породы составляет ее цвет, который, в зависимости от преобладания какого-нибудь оттенка, меняется от светло-фиолетового до темно-коричневого с фиолетовым отливом. Как и фернамбук, палисандр с течением времени способен изменять цвет. Если дерево по окончании работ не было отполировано, то цвет древесины может стать практически черным. Сама древесина прекрасно поддается обработке, не подвержена гниению. Чаще всего из палисандра изготавливают мебель и всевозможные украшения.

Атласное дерево редко встречается у нас, и поэтому оно очень дорого ценится.

В России идет только на изготовление вставок мозаики и на украшения. Древесина этой породы может иметь желтый, красный и бурый оттенок. Но независимо от цвета древесины в ней всегда есть мельчайшие блестки, которые при покрытии лаком придают готовому изделию атласное сияние и блеск мягкой струящейся ткани.

Чаще всего в магазинах и на лесобазах продается уже высушенная древесина, а сырая встречается довольно редко. В зависимости от того, что предполагается делать, можно приобрести кряж или цельный круглый лес, подвязник, жердь, пластины, четвертины, лежень, брус, обрезную доску.

Кряж представляет собой целые стволы дерева или более менее длинные обрезки ствола без коры диаметром более 25 см.

Подвязник тоже представляет собой ствол без коры, но меньшего диаметра — до 25 см.

Жердь — целая лесовина без коры, диаметр которой меньше, чем у подвязника, — не более 9 см.

Пластина представляет собой половину распиленного вдоль волокон кряжа.

Четвертиной называется половина пластины, если она распилена пополам вдоль древесных волокон.

Лежень, или брус с обзолом, представляет собой бревно, одинаково обтесанное с двух сторон так, что может лежать на боку.

Брус — тоже бревно, но обтесанное со всех четырех сторон. Обычно такой пиломатериал имеет толщину более 100 мм. Если же его толщина не превышает 100 мм, но отношение ширины к толщине меньше 2, то заготовка называется бруском.

Доска может быть самой разной — все здесь зависит от размеров и степени ее обработки. На рис. 8 показаны поперечные срезы досок в зависимости от обработки.

Рис. 8. Виды досок (поперечные срезы): а — необрезная доска; б — обрезная доска; в — горбыль; г — доска, строганная с четырех сторон; д — шпунтованная доска (с пазом и гребнем); е — фальцованная доска.

Когда речь заходит о пиломатериалах, плотники и столяры прежде всего интересуются породой дерева, из которого пиломатериалы изготовлены. Это вполне естественно, так как древесина разных пород обладает различными свойствами и применяется для различных целей.

Пиломатериалы, которые используются в строительстве, имеют свои специфические названия. Различаются они в зависимости от толщины и отношения ширины к толщине. У досок это отношение должно быть не более 2. Максимальная толщина досок — 100 мм.

Максимальная длина пиломатериала, изготовленного из деревьев лиственных пород, — 5 м. Пиломатериалы хвойных пород могут быть длиннее — до 6,5 м.

В зависимости от назначения элемента конструкции, для которого используется тот или иной пиломатериал, необходимо определять и его размеры:

— для стропил, балок цокольных и междуэтажных перекрытий, а также проступей ступеней лестниц и наружных наличников используют пиломатериалы второго и третьего сортов толщиной 50 мм, шириной 150–180 мм и длиной 4,0–6,5 м;

— для стоек каркасных стен, перегородок, обвязки, ригелей, поручней перил лестниц и подоконных досок — второго и третьего сортов толщиной 50 мм, шириной 100 мм и длиной 2,7–6,5 м;

— для балясин перил лестниц и обрешетки крыш — второго и третьего сортов толщиной 50 мм, шириной 50 мм и длиной 3,5–6,5 м;

— для стоек каркасных стен, нижней обвязки, элементов стропил и настила чистого пола — второго и третьего сортов толщиной 40 мм, шириной 100–150 мм и длиной 2,7–6,5 м;

— для черепных брусков, обрешетки крыш и каркасов фронтонов — третьего сорта толщиной 40 мм, шириной 50 мм и длиной 1,5–6,5 м;

— для наличников внутренней отделки окон и дверей — второго сорта толщиной 25 мм, шириной 80–150 мм и длиной 2,4–6,5 м;

— для архитектурных элементов фасада, наличников и обшивки стен — второго сорта толщиной 19 мм, шириной 50–150 мм и длиной 2,4–6,5 м;

— для обшивки перегородок и нащельников — третьего сорта толщиной 16 мм, шириной 80–150 мм и длиной 3,5–6,5 м;

— в качестве шпунтованных досок для подшивки потолка, для обшивки стен и фронтонов — второго сорта толщиной 16 мм, шириной 80–150 мм и длиной 3,5–6,5 м.

Для отделки деревянных элементов можно приобрести шалевку толщиной 7–19 мм, тес толщиной 22–35 мм, тонкие и толстые доски. Доски можно брать как чистообрезные, имеющие прямоугольное сечение по всей длине, так и с тупым или острым обзолом, а также необрезные (рис. 9).

Рис. 9. Виды пиломатериалов: а — двухкантный брус; б — трехкантный брус; в — четырехкантный брус; г — доска необрезная; д — доска чистообрезная: 1 — пласть; 2 — кромка; 3 — ребро; 4 — торец; е — обрезная доска с тупым обзолом; ж — обрезная доска с острым обзолом; з — брусок; и — обапол горбыльный; к — обапол дощатый; л — шпала необрезная; м — шпала обрезная.

Внешнего осмотра достаточно для того, чтобы выявить пороки древесины: сучки, косослой, гниль, червоточину. Пороки древесины могут быть различными. Одни из них могут полностью исключить древесину из употребления, другие лишь ограничивают возможности по обработке.

Древесина должна быть не только прочной, но и здоровой: однородной по цвету, без примеси необычных цветов, без следов поражения древесными червями-точильщиками, а также без следов начавшегося гниения. Если брусок имеет хотя бы один из этих признаков, то лучше его не использовать, изделие может быть испорчено и не будет удовлетворения от проделанной работы.

Наиболее распространенный порок древесины — наличие сучков. Сучком называется часть ветви, заключенная в древесине ствола. При распиловке древесины срезы сучков часто оказываются на поверхности. По форме и расположению относительно граней доски или бруса сучки делятся на круглые, овальные, продолговатые, пластевые, кромочные, ребровые, сшивные, торцевые, разбросанные, групповые, разветвленные (рис. 10).

Рис. 10. Разновидности сучков: а — круглый; б — овальный; в — продолговатые; г — пластевой; д — кромочный; е — сшивной.

Наличие сучков значительно снижает прочность древесины, поскольку нарушает ее однородность, а если сучок расположен перпендикулярно к продольной оси (его называют пасынком), доска или брус считаются негодными для чистовых работ и ответственных участков конструкции. Такая древесина относится к третьему сорту.

Низкое качество имеют и пиломатериалы с табачными сучками светлого или темно-коричневого цвета — их легко выделить среди других, так как древесина в сучках легко разламывается и растирается в порошок. Наличие таких сучков допускается только в древесине третьего сорта и только в том случае, если размер сучка не превышает 1/5 диаметра бревна.

Слишком сучковатая древесина для дела не годится. В зависимости от плотности расположения сучков древесина разделяется по сортам. В древесине первого сорта диаметр сучка не должен превышать 1/4 части диаметра бревна, в древесине второго сорта — 1/3. Если древесина имеет плотность сучков больше, чем один сучок на 2 погонных метра, она относится к третьему сорту.

Сучки могут быть прочно сросшимися с древесиной, их можно убрать из массива только удалением всего участка. Другие сучки могут отделяться от древесины легко. Именно здесь велика вероятность того, что при сушке уже готового изделия сучок может выпасть и испортить всю картину.

Заделать отверстие, образованное выпавшим сучком, можно с помощью клинообразной пробки, которая вбивается вместо сучка. Кроме того, при долгом хранении стройматериалов темнеют в первую очередь сучки. Исключение составляют некоторые хвойные породы.

Не следует использовать для работы древесину, пораженную грибком. Его можно заметить даже невооруженным глазом по изменению цвета древесины и по расщеплению волокон древесины в месте поражения. Цвет пораженной грибком древесины может быть различным: от кремового и бурого до синеватого и зеленоватого. Остальная древесина при этом сохраняет свой обычный цвет.

Зеленоватый налет, появившийся на отдельных участках древесины, свидетельствует о том, что древесина начала гнить.

Гниль древесины может быть нескольких видов, и не каждый из них выводит древесину из строя окончательно. Гниль — это следствие грибкового заболевания древесины, и многие древесные грибы делают древесину совершенно непригодной. Но есть и такие, которые при правильной обработке и хранении древесины прекращают свое действие. Гниль может появиться в древесине в то время, когда дерево еще не было срублено, на корню (например, белая, ситовая, трухлявая гниль), или уже в процессе хранения на складе (заболонная гниль). От гнили можно избавиться, хорошо просушив древесину; действие гнили не возобновится, если древесина хранится правильно.

Цветная гниль может поразить древесину изнутри, разрушая ее структуру и делая невозможным ее использование, хотя на вид древесина может быть абсолютно здоровой.

Плесень поражает древесину только снаружи, поэтому если своевременно зачистить поверхность ножом или рубанком, то доску или брусок можно еще спасти, а затем, просушив его, использовать в работе.

К категории дефектов древесины можно отнести и наличие засмолок у хвойных и водослоев у лиственных пород. Так принято называть места скопления древесного сока в массиве древесины. При отделке придется откачивать из этого места смолу и обрабатывать его специальным раствором. Но лучше расположить деталь на бруске так, чтобы проблемный участок находился либо внутри детали, либо вне ее.

Среди пороков древесины, которые необходимо учитывать при работе, большое место занимает наличие трещин.

Разрыв древесины вдоль волокон называется трещиной. Они образуются в массиве древесины в период роста древесного ствола. По своему расположению трещины могут быть пластевыми, кромочными и торцовыми, а по типу — метиковыми, морозными, трещинами-усушками и отлупными. Виды трещин показаны на рис. 11.

Рис. 11. Типы трещин в древесине: 1 — пластевые; 2 — кромочные; 3 — торцевые; а — метиковые; б — морозные; в — трещины-усушки; г — отлупные.

Морозные трещины могут разделить весь ствол на две части. Сами трещины идут от внешнего края внутрь, они образуются только зимой при сильных морозах.

Отлупные трещины возникают только внутри ствола, при этом образуется промежуток между годичными кольцами. Причина образования таких трещин — большое напряжение внутри ствола в период усиленного роста.

Метиковые трещины, как и морозные, могут разделить ствол на две части. Разница между ними в том, что морозные идут от внешнего края к центру, а метиковые — от основания ствола к вершине.

Трещины-усушки могут образовываться и в древесине без видимых пороков. Такие трещины идут от центра ствола к внешней стороне поперек годичных колец.

Трещины сильно снижают прочность пиломатериалов, поэтому допускаются они, только если суммарная глубина трещин не превышает 1/4–1/3 части диаметра бревна в зависимости от сорта древесины. При этом протяженность каждой из трещин не должна превышать соответственно 1/3–1/2 часть диаметра бревна для первого и второго сортов.

К порокам древесины можно отнести наличие наклона волокон. Такой дефект может быть как природным, так и механическим. В любом случае тонкие узкие заготовки из такой древесины при усушке очень сильно коробятся.

Признак косослоя — спиральное направление внешних волокон и трещин. Наличие косослоя резко снижает (до 90 %) прочность древесины. На 1 м длины смещение не должно превышать 1/4–1/3 диаметра бревна в зависимости от сорта древесины. Поэтому пиломатериалы с косослоем не применяют в перекрытиях и вообще там, где возможны даже незначительные нагрузки.

У хвойных пород древесины наиболее часто встречается такой дефект, как крень. Это природный порок, возникающий при сжатии ствола в период роста. Древесные волокна на этом участке расположены близко друг к другу, что значительно увеличивает время пропитки древесины антисептиками и химическими красителями. Но такая древесина очень прочна и устойчива к воздействию атмосферных явлений, так что ее можно приспособить для обивки входной двери на даче или в квартире.

Наличие прирости в древесине само по себе безобидно, но может создать большие трудности после усушки. Такой дефект возникает при порезе древесного ствола во время роста. Образовавшаяся рана постепенно зарастает, но годовые кольца деформируются.

К порокам древесины относится также и червоточина, то есть ходы и отверстия, которые проделывают в древесине насекомые. Степень поражения червоточиной определяется глубиной проникновения в массив древесины и диаметром проделанного отверстия.

Если червоточиной поражен только верхний слой древесины и глубоко она еще не проникла, пиломатериал может использоваться в строительстве, правда, с ограничениями, так как червоточина снижает прочность древесины. При глубоком проникновении червоточины древесина становится рыхлой и трухлявой.

Различных пороков древесины во время работы можно избежать, так или иначе расположив чертеж на подготовленной заготовке. Но в любом случае для работы надо брать только хорошо высушенную древесину, иначе есть вероятность, что после долгой и упорной работы все ваше старание пропадет даром.

Поэтому перед тем как приступать к работе, хорошо просушивают заготовку. Не стоит сразу от сырой древесины отпиливать куски, которые потом не понадобятся. Древесина от этого быстрее не высохнет. При этом можно просто испортить брусок — ведь при усушке волокна сжимаются в разных направлениях по-разному.

Наименьшее изменение размеров бруска происходит по направлению роста волокон, больше брусок изменяется поперек роста волокон, то есть в радиальном разрезе. Очень сильно брусок усыхает в тангентальном направлении.

Все древесные породы по способности уменьшаться при сушке можно разделить на 3 категории: сильно усыхающие, умеренно усыхающие и слабо усыхающие. К первой категории относятся такие породы, как дуб, липа, вяз, ольха, бук, клен и многие другие. Ко второй категории относятся ива, осина, тополь, сосна. Мало изменяют размеры при усушке только ель и лиственница.

Сушка древесины требует большого терпения. Нельзя сразу класть сырую древесину к сильному источнику тепла. Прежде всего, принеся доски домой, лучше подержать их несколько дней на застекленной лоджии и только потом заносить в помещение. Можно поставить их в кладовку или в коридор, где температура всегда немного ниже, чем в жилом помещении. Заготовки необходимо держать подальше от сквозняков и прямых солнечных лучей, чтобы избежать неравномерности высыхания и потемнения древесины.

Чуть подсохшие доски смазывают с торцов садовым варом или клеем ПВА. Заготовки из ценных пород древесины необходимо смазывать не только с торцов, но и с боковых сторон, чтобы при сушке не образовались трещины. Такого же правила следует придерживаться и при сушке древесины плодовых деревьев. Слой ПВА можно заменить обычной бумагой, которая приклеивается к сторонам бруска крахмальным клейстером.

Подготовленные таким образом бруски и доски укладывают около батареи центрального отопления, камина или обогревателя. Доски постоянно переворачивают и следят за тем, чтобы температура в комнате была одинаковой, без существенных перепадов. Но и сквозняков тоже следует избегать, иначе возрастает вероятность появления трещин.

В зависимости от того, какого размера выбраны заготовки, время на сушку может варьироваться. Толстые и длинные доски сохнут намного дольше, чем тонкие и короткие.

Если доски сушат не в помещении, а под открытым воздухом, то необходимо сделать навес, который предохранит древесину от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Земля под досками должна быть выровнена тщательным образом, чтобы доски не изогнулись при хранении и сушке. На землю стелят слой толя, затем ставят несколько брусков, чтобы была вентиляция.

Предохранение древесины от гниения и разрушения

Строительные и химические меры по защите древесины должны планироваться своевременно и тщательно, чтобы заранее защитить пиломатериалы от разрушения грибами и насекомыми.

При определении деревозащитных мер следует предусмотреть следующее:

— вид и степень вредных воздействий, например влияние влажности, опасность пожара;

— выбор породы древесины, соответствующей назначению, а также ее целесообразное использование и подготовку, например сушку;

— вид и состояние возможной предварительной обработки, например предварительной защитной окраски;

— возможные побочные воздействия при обработке химическими средствами, например совместимость с известью, клеями и последствия последующей окраски;

— время проведения защитных мер;

— необходимость принятия последующих деревозащитных мер путем дополнительной обработки всех элементов;

— проверка рекомендуемых мер по защите древесины.

Для обеспечения защиты древесины от гниения и разрушения используют антисептики. Обычно они обладают высокой токсичностью, поэтому, прежде чем их использовать, необходимо ознакомиться со свойствами препаратов.

Антисептики не должны:

— затруднять ее отделку;

— обладать сильным и стойким неприятным запахом;

— содержать вредные для человека вещества.

Обязательно в процессе обработки древесины этими препаратами следует использовать специальную одежду: плотно застегивающийся халат или комбинезон, прорезиненный фартук, резиновые перчатки, защитные очки, респиратор. Если нет под рукой респиратора, то его можно заменить ватно-марлевой влажной повязкой.

Место, где проводится обработка древесины, освобождают от продуктов питания, людей, животных. Лучше всего это делать вне помещений. По окончании работ необходимо вымыть теплой водой с мылом руки и лицо или принять душ.

Существует несколько основных видов антисептиков. Одни из них растворяются в воде, другие — в масле. Более удобны в употреблении для обработки древесины водорастворимые, так как они практически не имеют запаха и не сложны в употреблении. Наносят антисептики с помощью опрыскивателя или кисти.

Масляные антисептики обладают высокой токсичностью и эффективно уничтожают насекомых, дереворазрушающие грибы, плесень и т. п. Они обладают невысокой летучестью и не вымываются из древесины. Такие антисептики имеют резкий неприятный запах, изменяют цвет материала и повышают горючесть деревянных изделий. Поэтому масляные антисептики применяют редко.

В столярных изделиях чаще всего используют антисептики, растворенные в пентахлорфеноле. Они нелетучи и устойчивы к вымыванию. После обработки ими древесина хорошо склеивается, полируется и окрашивается.

Самыми распространенными антисептическими препаратами являются следующие:

Фтористый натрий, который представляет собой белый порошок, не имеющий запаха. Применяется в виде растворов 3–4 %-ной концентрации. Растворимость в воде при температуре 20° С составляет 3,7 %, при 80° С — 4,6 %. Фтористый натрий не окрашивает древесину и не понижает ее прочность. Чаще всего им обрабатывают элементы деревянного дома, а также изделия из стружки, камыша, торфа, опилок.

Кремнефтористый натрий имеет вид порошка белого или бледно-серого цвета с желтоватом оттенком. Этот антисептик хуже растворяется в воде: при 20° С — до 0,7 %, при 80° С — до 1,8 %. Рекомендуется применение с кальцинированной содой, фтористым натрием, жидким стеклом. Спектр использования аналогичен фтористому натрию.

Внимание! Фтористый и кремнефтористый натрий не следует применять в смеси с известью, мелом, гипсом и цементом. От взаимодействия с ними они теряют свои антисептические свойства.

Кремнефтористый аммоний — порошок белого цвета, не имеет запаха. Не окрашивает древесину, не снижает ее прочность, но придает ей определенную огнестойкость.

Растворимость: при 25° С — до 18,5 %, при 75° С — 32,5 %. Для применения используется раствор 8 %-ной концентрации.

Недостатками кремнефтористого аммония являются более высокая токсичность, по сравнению с фтористым натрием, и нестойкость к вымыванию водой из древесины.

Процесс обработки пиломатериала или частей дома проводят 3 раза с промежутками в 2–3 часа. Промежутки можно увеличивать. Глубина проникновения антисептика составляет 1–2 мм.

Для избавления от насекомых-древоточцев чаще всего применяют хлорофос и хлородан.

Хлорофос имеет резкий запах, который быстро выветривается. Разводится водой в любых пропорциях, но для успешного применения лучше всего подойдет 10 %-ный раствор. Эффективен против жуков-древоедов или древоточцев.

Хлородан почти не имеет запаха и не растворяется в воде, а только в органических растворителях. Выпускается в виде дуста и 65 %-ного концентрата с маслом и эмульгатором. Такой концентрат разбавляется водой до требуемой концентрации.

Для уничтожения жуков и их личинок весной поверхности деревянных конструкций пропитывают антисептиком с помощью распылителя или кисти. Лучше всего такую обработку повторять 3–4 раза с промежутками в 2 недели.

При локальных поражениях древесины жуками необходимо тонкой проволокой удалять из отверстий древесную пыль и с помощью шприца впрыскивать туда антисептик.

Хранить пиломатериалы лучше в штабелях, причем еще перед укладкой в штабель их необходимо рассортировать по размеру. Штабель должен быть сооружен таким образом, чтобы внутрь него свободно мог проходить воздух. Это необходимо для воздушной сушки древесины.

В зависимости от толщины доски через каждые 0,5–0,7 м между укладываемыми в штабель досками необходимо проложить прокладки такого размера, чтобы оставался зазор величиной 10 см. Располагать штабель нужно таким образом, чтобы длинная сторона досок была перпендикулярна к направлению господствующего ветра. Чтобы торцы толстых досок и брусьев не растрескались, их необходимо покрыть известью.

Не следует сооружать штабель высотой больше 3 метров. От дождя и прочих осадков уложенную в штабель древесину следует защитить с помощью односкатной крыши из толя или рубероида. Она должна перекрывать штабель не менее чем на 0,5 метра. Это поможет сохранить форму досок и физические свойства древесины.

По стойкости к поражению и растрескиванию древесина разных пород делится на два класса.

Менее всего поражается насекомыми древесина пихты, березы, бука, граба, клена, ольхи, тополя, явора. Эти породы деревьев дают древесину первого класса стойкости. Большинство хвойных пород, а также дуб и ясень относятся ко второму классу.

Грибковому поражению мало подвержены пихта, дуб, клен, ильмовые породы, явор, ясень, составляющие первый класс стойкости. Во второй класс входят ель, сосна, лиственница, кедр, ольха, осина, тополь, береза, бук, граб, липа.

Устойчивы к растрескиванию древесина ели, сосны, пихты, ольхи, осины, липы, тополя, и березы — это породы, относящиеся к первому классу стойкости. Ко второму относится древесина лиственницы, бука, граба, ильмовых пород, явора, клена, дуба и ясеня.

Влажность свежесрубленной сосновой и еловой древесины составляет 50–60 %. Через 1,5–2 года сушки ее влажность снижается до 15–18 %. Древесину в этом случае называют полусухой. Древесину с меньшей влажностью называют сухой. Для работы лучше использовать древесину влажностью не более 20 %, иначе она будет подвержена гниению. Следует учесть, что в условиях постоянного сохранения положительной температуры, влажность древесины еще более уменьшается. Поэтому для внутренних дверей, например, следует использовать сухую древесину, чтобы при усушке в дверном полотне не появились щели и перекосы.

На какие породы не разделяют древесину

Древесина. Виды, свойства, классификация и пороки древесины

1. Строение древесины

Все деревья, растущие на земле, можно разделить на два вида: лиственные (покрытосеменные) и хвойные (голосеменные) – с листьями в виде иголок. К хвойным породам относятся сосна, кедр, ель, пихта, лиственница, можжевельник, тис. Лиственные деревья очень распространены и представлены множеством пород (береза, липа, дуб, орех, бук, ясень, клен, яблоня, вяз, ива и т. д.)

Дерево имеет три части: корень, ствол и крону (рис. 1). Резчики по дереву используют в основном ствол, в котором заключена основная масса древесины. Остальные части дерева также могут использоваться для производства различных изделий. Например, крону используют в качестве сырья для производства древесно-волокнистых плит, из ветвей ивы делают корзины и плетеную мебель, корни используются в декоративно-прикладном искусстве (корнепластика).

Рис. 1. Части дерева

Место перехода ствола в корень называют комлевой частью или комлем. Древесина в комлевой части имеет красивую текстуру и переливчатый блеск, что очень ценится в производстве художественных изделий из дерева.

Чтобы лучше понять свойства древесины, нужно хорошо представлять себе ее строение. Удобнее всего строение древесины рассматривать на трех основных разрезах ствола (рис. 2 и 3):

1. поперечном, или торцевом, когда плоскость разреза проходит перпендикулярно (поперек) стволу;
2. радиальном, когда плоскость разреза проходит вдоль оси ствола (параллельно волокнам древесины) через центр;
3. тангенциальном, когда плоскость разреза проходит вдоль оси ствола, но на некотором расстоянии от центра и по касательной к годичным кольцам.

Рис. 2. Разрезы ствола

Рис. 3. Строение древесины

В самом центре ствола расположена сердцевина, состоящая из рыхлых, непрочных тканей, образованных в первые годы жизни дерева.

Сердцевину окружают годичные кольца – слои прироста древесины за один год жизни дерева. На радиальном разрезе годичные слои видны в виде параллельных полос, а на тангенциальном – в виде извилистых линий. В годичном кольце различают внутренние слои из крупных светлых клеток, которые появляются весной, и наружные слои из мелких темных клеток – это область поздней, летней и осенней древесины.

У некоторых пород деревьев на поперечном (торцевом) разрезе можно увидеть более темную центральную часть – ядро и более светлую часть вокруг ядра – заболонь. Ядро отличается большей плотностью, твердостью и меньшим содержанием влаги, так как это самая старая по возрасту древесина, состоящая из омертвевших клеток, не принимающих участия в обмене питательных веществ.

Заболонь – самая молодая часть древесины, она служит для проведения воды и других питательных веществ по стволу из корней в крону. Древесина заболони менее прочная, чем ядровая, она сильнее усыхает и растрескивается, поэтому резчики не используют в работе заболонь некоторых пород деревьев, а используют только ядро.

В зависимости от наличия ядра, заболони и спелой древесины породы деревьев подразделяются на следующие виды.

Ядровые – такие породы имеют и ядро, и заболонь. К ядровым породам относятся сосна, кедр, лиственница, можжевельник, дуб, ясень, яблоня и другие.

Спелодревесные – у этой группы деревьев древесина в центральной части ствола почти полностью отмирает, но не отличается от заболони по цвету. Такую древесину называют спелой. К спелодревесным породам относятся ель и осина.

Заболонные – это породы деревьев, у которых между центральной и остальной частью ствола нет разницы ни в цвете, ни в содержании влаги. К заболонным породам относятся береза, липа, клен, груша и др.

На границе между древесиной и корой находится камбий – тонкий слой, состоящий из живых клеток, которые, развиваясь, каждый год образуют новый слой древесины.

Кора состоит из двух слоев – пробкового и лубяного. Расположенный снаружи пробковый слой защищает древесину ствола от морозов, солнечных лучей и механических повреждений. Лубяной слой коры (луб) проводит воду и выработанные в листьях органические вещества по стволу.

На торцовой поверхности древесного ствола у некоторых пород деревьев хорошо видны светлые блестящие полоски, направленные от сердцевины к коре, – это сердцевинные лучи. Они проводят в стволе воду в горизонтальном направлении, а также запасают питательные вещества. У всех хвойных деревьев и у таких лиственных, как береза, осина и груша, сердцевинные лучи настолько узкие, что почти не заметны; у дуба и бука, наоборот, лучи широкие и хорошо видны на всех разрезах.

2. Физические свойства древесины

К физическим свойствам древесины относятся свойства, которые определяют ее внешний вид: текстура, цвет, блеск, влажность, усушка, разбухание и плотность.

Текстура древесины – это рисунок, образующийся на ее поверхности при разрезе. Чем сложнее строение древесины, там богаче, интереснее текстура. На характер текстуры влияет следующее:

1. направление разреза (радиальное или тангенциальное);
2. часть дерева, попавшая в разрез (ствол, комель, наплыв, кап);
3. строение древесины (расположение волокон и сердцевинных лучей, ширина и форма годичных колец).

Текстура определяет декоративную ценность древесины. Лиственные породы деревьев имеют более богатую текстуру, чем хвойные. Особо красивую текстуру имеют дуб, ясень, орех.

Цвет древесины зависит от ее породы, возраста, климата и условий, при которых росло дерево. Цвет определяют находящиеся в древесине красящие и дубильные вещества и смолы. По цвету и текстуре древесины можно определить породу дерева. Чаще всего встречаются желтовато-бурые и красновато-коричневые тона древесины, но бывают породы с почти белой древесиной (береза, осина, граб, пихта) и древесиной черного цвета (эбеновое дерево).

Блеск древесины – это свойство ее поверхности отражать свет. Особенно хорошо блеск виден на радиальном разрезе. Блеск у разных пород различается по своему характеру:

• матовый (сатиновый) блеск имеют тополь, липа, осина, рябина, груша;
• шелковистый – кедр, сосна, вяз, ясень, черемуха.
• муаровый (переливающийся) – береза, серый клен, лавровишня.

Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Влажность оказывает большое влияние на свойства древесины как поделочного материала. Изделия, изготовленные из сырой древесины, легко поражаются плесенью и загнивают, при сушке изменяют размеры и форму, коробятся и растрескиваются. Влажность измеряется специальным прибором – влагомером. По степени влажности древесину подразделяют на следующие виды:

• мокрая – долгое время пробывшая в воде (100 %);
• свежесрубленная (50…100 %);
• воздушно-сухая – долгое время пролежавшая на воздухе (15…20 %);
• комнатно-сухая – (8…12 %);
• абсолютно сухая – (около 0 %).

Влажность, при которой эксплуатируется изделие, называют эксплуатационной, или рабочей влажностью древесины. Так, эксплуатационная влажность древесины, из которой будет изготавливаться мебель для помещений (интерьера), должна составлять 6…12 %; влажность изделий из древесины, которые будут эксплуатироваться на улице (деревянные скамейки, ступеньки, перила), должна составлять 15…20 %. Важно, чтобы влажность древесины соответствовала влажности окружающей ее среды.

Усушка и разбухание – свойства, связанные с изменением влажности древесины.

Усушка древесины – это уменьшение линейных размеров и объема древесины при ее высыхании, т. е. при испарении из нее влаги. Уменьшение размеров при высыхании не одинаково по разным направлениям, например, в тангенциальном направлении усушка сильнее, чем в радиальном. Неравномерность усушки в разных направлениях приводит к деформациям древесины и даже к ее растрескиванию (рис. 4).

Рис. 4. Усушка древесины в различных частях ствола

Деформации древесины, связанные с ее усушкой, называются короблением (рис. 5). Коробление также может возникать из-за неправильной механической обработки сухой древесины, например, несимметричного строгания или неправильного хранения пиломатериалов. Различают поперечную и продольную покоробленность. Для предупреждения появления коробления необходимо правильно укладывать, сушить и хранить древесину.

Рис. 5. Усушка и коробление граней: I – грани древесины, не подвергавшиеся сушке; II – грани высушенной древесины; а, б, в, г – схемы усушки граней древесины в зависимости от их места в стволе

Разбухание древесины – свойство, обратное усушке. Разбуханием называют увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания в ней влаги. Разбухание происходит из-за способности древесины поглощать, впитывать влагу из окружающего ее воздуха. Так же, как и усушка, разбухание происходит неравномерно в разных направлениях.

Плотность древесины характеризуется отношением массы древесины к ее объему и имеет размерность [кг/м 3 ] или [г/см 3 ] . Плотность древесины зависит от ее породы и влажности. С уменьшением влажности древесины снижается ее плотность, и она становится легче почти в два раза.

По плотности при влажности 12 % древесину можно разделить на три группы:

1. породы с малой плотностью (до 510 кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан;
2. породы средней плотности (550…740 кг/м 3 ): сосна, ель, пихта, кг/м 3 ): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;
3. породы с высокой плотностью (от 750 граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил. кг/м 3 ): акация белая,

3. Механические свойства древесины

Механические свойства характеризуют способность древесины сопротивляться внешним воздействиям. К механическим свойствам древесины относятся прочность, твердость и жесткость.

Прочность – это способность древесины сопротивляться разрушению от механических усилий, таких как растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение. Растяжение и сжатие могут быть вдоль и поперек волокон, сжатие – в радиальном и тангенциальном направлениях, поперечный изгиб может быть радиальным (действующая сила направлена к сердцевинным лучам) и тангенциальным (по касательной к годичным слоям).

Прочность характеризуется пределом прочности, после которого происходит разрушение древесины под воздействием внешней нагрузки. Прочность древесины зависит от направления действия нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. При увеличении влажности древесины ее прочность снижается, большое количество пороков (трещин, сучков) также значительно понижает прочность древесины.

Прочность древесины имеет большое значение при изготовлении мебели и несущих конструкций из дерева в строительстве.

Твердость – это способность древесины сопротивляться проникновению в нее более твердых тел (например, режущего инструмента). Поэтому твердость имеет большое значение при обработке древесины: пилении, строгании, фрезеровании, резьбе. Чем выше твердость древесины, тем труднее ее обрабатывать.

Твердость торцовой поверхности выше твердости боковой поверхности (тангенциальной и радиальной) на 30 % у лиственных пород и на 40 % – у хвойных. Твердость древесины, высушенной до 12 % влажности, в полтора-два раза больше твердости древесины 30 %-й влажности.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы:

1. к мягким породам относят сосну, ель, кедр, пихту, можжевельник, тополь, липу, осину, ольху, каштан;
2. к твердым – лиственницу, берёзу, бук, дуб, вяз, платан, рябину, клен, орех, яблоню, ясень;
3. к очень твердым – акацию белую, граб, кизил, самшит, фисташку, тис.

Твердость древесины в разных частях дерева неодинакова. Выше она в комлевой части ствола, в сучках и наростах. Ранняя и поздняя древесина годичных слоев некоторых пород (например, лиственница) резко отличаются по твердости.

Жесткость – это способность сопротивляться изменению размеров и формы, проявляется при гнутье древесины. Чем меньше жесткость древесины, тем легче она гнется. Жесткость древесины снижается при повышении ее влажности и нагревании.

Важными технологическими свойствами древесины являются износостойкость – способность древесины сопротивляться износу, т. е. постепенному разрушению ее поверхностных зон при трении, и способность удерживать механические крепления (гвозди, шурупы, саморезы, скобы). Особо прочными бывают соединения, если шурупы и гвозди завинчены или забиты в тангенциальном направлении. Чем больше плотность древесины, тем лучше она удерживает крепления.

4. Классификация древесных пород

Для художественных работ по дереву в качестве материала можно использовать разные породы дерева. Выбор материала зависит от вида работ, творческого замысла, а также наличия и цены древесины.

Все породы деревьев разделяются на хвойные и лиственные.

Хвойные породы обладают характерным смолянистым запахом, так как содержат смолу, которая защищает древесину от гниения. Иногда на пиломатериалах хвойных пород можно отчетливо увидеть смоляные ходы – тонкие узкие каналы, заполненные смолой. Хвойные породы деревьев не имеют сосудов, а сердцевинные лучи очень узкие и невооруженным глазом не видны.

Лиственные породы древесины бывают кольцесосудистыми и рассеянно-сосудистыми. У кольцесосудистых пород на поперечном разрезе хорошо видны скопления небольших круглых отверстий – это сосуды, по которым, как по трубкам, проводятся влага и питательные вещества. Крупные сосуды сосредоточены в ранней древесине годичных слоев и образуют сплошное кольцо из сосудов. У кольцесосудистых лиственных пород годичные слои хорошо заметны из-за резкого различия между ранней и поздней древесиной. У рассеянно-сосудистых пород сосуды расположены равномерно внутри годичного кольца.

При строительстве деревянных домов и их внешней отделке чаще используют хвойные породы деревьев (например, лиственницу, сосну, ель), так как эти породы более прочные, стойкие к загниванию и экономичные в использовании (имеют невысокую цену). К тому же ствол хвойных пород имеет более правильную форму и меньшее количество дефектов.

Лиственные породы, как правило, имеют более сложную, интересную текстуру и большее цветовое разнообразие, поэтому их используют тогда, когда важны декоративные свойства древесины. Лиственные породы обычно используют для внутренней отделки помещений, изготовления мебели, паркета, дверей, элементов декора, музыкальных инструментов.

Основные признаки для определения породы древесины:

• наличие ядра, ширина заболони и степень резкости перехода от ядра к заболони;
• степень видимости годичных слоев, разница между ранней и поздней древесиной;
• наличие и размеры сердцевинных лучей;
• размеры сосудов; наличие смоляных ходов, их размеры и количество;
• дополнительные признаки – цвет, блеск, текстура (рисунок), плотность и твердость.

4.1. Твердые хвойные породы

Лиственница – ядровая порода. Ядро желто-красное или красное с грубым рисунком. Заболонь желтовато-белая. Граница между ядром и заболонью четкая, на разрезе видны годичные кольца. Из-за особенностей смолы, пропитывающей лиственницу, дерево не подвергается нападению насекомых-древоточцев, а также может использоваться без какой-либо химической обработки в тех случаях, когда другие породы подвержены гнили. Древесина очень прочная, долговечная, дает небольшую усадку. Обрабатывается с большим трудом. Пробыв в воде большой срок, древесина становится твердой, как камень, поэтому ее используют при строительстве мостов, плотин, телеграфных столбов, в строительстве кораблей. Также используется в строительстве жилых домов, мебельном производстве и при изготовлении скульптур.

Можжевельник – ядровая порода. Ядро буровато-коричневое. Заболонь светло-желтая с зеленоватым оттенком. Древесина крепкая, плотная, хорошо обрабатывается. Режется без сколов во всех направлениях. Применяется для изготовления мелких резных и токарных изделий, игрушек. Из древесины можжевельника добывают смолу, которая используется для приготовления белого лака.

4.2. Мягкие хвойные породы

Сосна – ядровая порода. Ядро красно-бурое. Заболонь бело-желтого цвета. На срезе – четкие годичные кольца. Древесина мягкая, легкая, прочная, хорошо раскалывается в радиальном и тангенциальном направлении. Окрашивается и протравливается плохо из-за наличия смоляных ходов. После обессмоливания хорошо обрабатывается, легко режется. Широко применяется в строительстве, мебельном производстве, в деревянном зодчестве и резьбе.

Кедр – ядровая порода. Ядро красновато-розовое, заболонь желтовато-розовая. Годичные слои заметны на всех разрезах, но переход от более темной, поздней древесины слоя к ранней – плавный. Древесина кедра мягкая, легкая, хорошо обрабатывается. Имеет довольно красивую текстуру и окраску и обладает стойким приятным запахом. Кедр используют в резной скульптуре и для изготовления токарных художественных изделий. Население Урала и Сибири во все времена предпочитало сибирский кедр для отделки жилищ. Из продольно распиленных бревен получали доски в два аршина и больше, которые шли на изготовление дверей, половиц и других столярных изделий. Из смолистой древесины кедра делали сундуки, гардеробы, шкафы и комоды. Высокое содержание в кедровой древесине фитонцидов отпугивает различных насекомых, в том числе моль. Сейчас кедр используется в мебельном производстве, для всех видов резьбы. Из древесины кедра делают карандаши, ее используют в строительстве, так как она очень устойчива по отношению к гниению.

Ель – спелодревесная порода. Древесина ели белая с желтоватым, иногда с розоватым оттенком. На срезе хорошо видны годичные кольца. Древесина мягкая, легкая, хорошо раскалывается. Широко применяется в целлюлозно-бумажной промышленности. Древесина ели обладает высокими акустическими свойствами, поэтому ель незаменима при изготовлении гитар, скрипок, балалаек, пианино и других музыкальных инструментов.

Пихта – безъядровая спелодревесная порода. Древесина пихты белая, со слабым желтоватым (у некоторых видов красноватым) оттенком, очень похожа по внешнему виду на древесину ели, от которой она отличается отсутствием смоляных ходов. Годичные кольца видны на всех разрезах. Пихта – самая мягкая из хвойных пород. Используется при изготовлении различной тары, для изготовления отделочного шпона, в домовой резьбе, в целлюлозно-бумажной промышленности.

4.3. Твердые лиственные породы

Дуб считается классической резной породой. Дуб – ядровая порода. Ядро темно-красное или желто-коричневое, заболонь – светло-желтая. Сердцевинные лучи широкие и видны на всех срезах. Дуб относится к кольцесосудистым породам, годичные кольца хорошо видны. Древесина дуба крепкая, твердая, характеризуется высокой прочностью и стойкостью против гниения. Дуб всегда используется там, где требуется особая прочность. У древесины дуба красивая текстура. Это незаменимый материал для изготовления мебели, скульптурных и резных работ. Очень ценится мореный дуб. Этот дуб необыкновенно тверд и прочен. Дуб естественного морения получается из дубовых стволов, находящихся десятилетиями в воде, при этом стволы приобретают черный или темно-коричневый цвет. Обычно мореный дуб используется в кораблестроении.

Ясень – ядровая порода. Ядро светло-бурое, с коричневым оттенком. Заболонь розовая или желтоватая. Переход от заболони к ядру нечеткий. Ясень относится к кольцесосудистым породам, годичные кольца хорошо видны. Древесина ясеня очень прочная и крепкая, обладает высокими физическими и механическими свойствами, имеет очень красивую текстуру, напоминающую древесину дуба. Из ясеня изготавливают игрушки, декоративную посуду; в мебельном производстве – резную мебель и отделочный шпон, в строительной промышленности – лестничные перила, паркет. Благодаря высокой ударной вязкости и гибкости ясень используют в производстве спортивного инвентаря: теннисных ракеток, лыж, весел, луков.

Вяз (ильм, карагач) – кольцесосудистая ядровая порода. Ядро светло-бурое. Заболонь широкая, желтовато-белая, постепенно переходит в ядро. Сердцевинные лучи узкие и почти не видны, годичные слои хорошо различимы. Древесина вяза твердая, прочная и упругая. Расколоть ее нелегко, обрабатывается она с трудом, зато почти не коробится, слабо растрескивается при высыхании, хорошо полируется и очень красива в изделиях. Используется в производстве мебели, строганого шпона, в резных работах.

Орех – кольцесосудистая ядровая порода. Ядро коричневато-серое. Заболонь сероватая, самых разных оттенков. Годичные кольца хорошо заметны. Древесина имеет красивую текстуру и высоко ценится в мебельной промышленности. Хорошо обрабатывается, легко режется, точится. Из ореха изготавливают мебель, отделочный шпон, рукоятки охотничьих ножей, приклады ружей, различные резные изделия.

Клен – безъядровая, заболонная, рассеянно-сосудистая порода. Древесина клена белая, иногда с желтоватым, красноватым или буроватым оттенком, желтеющая со временем под действием солнечных лучей. Годичные слои заметны на всех разрезах. Узкие сердцевидные лучи буроватого цвета особенно хорошо заметны на радиальном разрезе. Древесина клена крепкая и твердая, прочная и тяжелая, мало разбухает. Клен используется для производства мебели, паркета, музыкальных инструментов, кухонной утвари. Подходит для различных видов резьбы.

Бук – рассеянно-сосудистая безъядровая спелодревесная порода. Древесина бука светлая с желтоватым или красноватым оттенком. Годичные слои хорошо видны. Сердцевинные лучи широкие, на радиальном разрезе имеют вид блестящих полосок, а на тангециальном – коричневых черточек, создающих характерный крапчатый рисунок. Старые деревья иногда имеют окрашенную в красно-коричневый цвет спелую древесину – «красное ядро». Древесина бука твердая и прочная, но не устойчива к загниванию, поэтому используется только внутри помещений. Бук используют для отделки помещений, изготовления мебели, лестниц, паркета, токарных изделий, музыкальных инструментов, фанеры. Обработанный паром бук легко гнется. Такая особенность позволяет использовать древесину при изготовлении венских стульев и деталей округлой формы.

Береза – безъядровая рассеянно-сосудистая порода. Древесина белая, с желтоватым или красноватым оттенком. Годичные слои заметны плохо. Сердцевинные лучи видны только на радиальных разрезах (расколах). Для древесины березы характерны высокая прочность, твердость, ударная вязкость, но малая стойкость к гниению. Древесина березы хорошо полируется, окрашивается, легко поддается обработке инструментами, хорошо гнется в распаренном состоянии. Используется для изготовления шпона, фанеры и столярных плит, лыж, мебели, токарных изделий, рукояток для инструментов, прикладов огнестрельного оружия. Особенно ценится карельская береза, которая отличается очень сложной фактурой древесины. Ценным поделочным материалом считается березовый кап – большие наросты на стволах, крупных сучьях, корнях. Срез нароста дает сложный и красивый рисунок, поэтому его и используют для изготовления сувенирных изделий.

Яблоня – рассеянно-сосудистая ядровая порода. Вокруг краснокоричневого ядра расположена желто-розовая широкая заболонь. Переход от ранней древесины годичного слоя к поздней происходит постепенно. Годичные слои яблони слегка извилисты и неодинаковы по ширине. Каждый годичный слой то сужается, то расширяется, образуя кольцо неправильной формы. На всех разрезах они видны, но особенно четкий текстурный рисунок проявляется на торцовом срезе. У яблони очень узкие сердцевинные лучи, которые почти не видны. Древесина яблони твердая, плотная, сильно усыхающая, при усыхании сильно растрескивается. Древесина хорошо режется, точится, прекрасно шлифуется и полируется. Из яблони изготавливают инструменты, дорогую мебель, шкатулки, красивую и прочную посуду. На яблоневой древесине выполняется очень тонкая резьба.

4.4. Мягкие лиственные породы

Липа – лучший материал для резьбы любого вида. Липа – безъядровая спелодревесная рассеянно-сосудистая порода. Древесина липы белого цвета с розоватым или желтоватым оттенком, чистая и однородная. Годичные слои на ней почти незаметны. Древесина липы мягкая, сравнительно мало усыхает, почти не коробится, легка в обработке, хорошо точится, режется, отлично гнется и полируется. Свежесрубленная древесина липы мягкая, но, высохнув, становится достаточно твердой, поэтому из липы вырезают сувениры, игрушки, различную кухонную утварь (ковши, черпаки, блюда) и многое другое. Хохломскую посуду и матрешки тоже делают из липы.

Осина – заболонная безъядровая рассеянно-сосудистая порода. Древесина белого цвета, мягкая, с однородной текстурой, на всех срезах видны годичные кольца. Умеренно усыхает, почти не трескается, что позволяет делать порезки в любом направлении, не скалывается. Поэтому осина широко используется для всех видов резьбы. Древесина осины прямослойная, легко колется и при сгорании не дает копоти, поэтому она незаменима в спичечном производстве. Осиновая стружка используется как упаковочный материал. Древесина осины очень долго не гниет в воде, поэтому из нее делают колодезные срубы, легкие рыбачьи лодки. Очень хорошо использовать осину при строительстве бань, так как древесина осины легко обрабатывается. Из осины также изготавливают прекрасную прочную посуду и деревянные игрушки.

Ольха – рассеянно-сосудистая безъядровая заболонная порода. Древесина ее в свежесрубленном состоянии белая, но на воздухе приобретает окраску от оранжево-желтой до желто-красной или красновато-бурой. Годичные кольца почти незаметны. Древесина ольхи хорошо режется, мало коробится, легко окрашивается, полируется и протравливается, долго не гниет в воде. Легко обрабатывается режущими инструментами, порезки получаются четкими и чистыми, поэтому ольха, так же как липа и осина, широко используется при резьбе. Из ольхи изготавливают различную кухонную посуду: чаши, ковши, миски. Это также хороший поделочный материал. Ольху применяют для скульптуры, различных настенных украшений. Ее также используют для получения шпона – как лущеного (для фанеры), так и строганого (для отделки мебели).

Тополь – ядровая рассеянно-сосудистая порода с широкой белой заболонью, которая нерезко ограничена от ядра светло-бурого или желтовато-бурого цвета. Годичные слои широкие, слабозаметные. Сосуды мелкие, сердцевинные лучи очень узкие. Малостойка против гниения и других биоповреждений. При сушке почти не коробится и не трескается, хорошо обрабатывается режущими инструментами. Тополь используют для изготовления бумаги, в мебельной промышленности для производства отделочного шпона, а также для изготовления деревянной посуды.

Ива (ветла, ракита, лоза) – рассеянно-сосудистая ядровая порода с широкой белой заболонью и буровато-розовым ядром. Годичные слои и сердцевинные лучи заметны слабо, сосуды мелкие. По своим свойствам древесина ивы близка к липе и тополю. Древесина ивы легкая, мягкая, эластичная, мало усыхает, очень гибкая. Ивовые прутья – универсальный материал для плетения. Из них плетут корзины, изготавливают плетеную мебель. Древесина ивы хорошо обрабатывается различными режущими инструментами и точится, поэтому из нее изготавливают токарную и резную посуду.

5. Пороки древесины

Пороками древесины называют изменения ее внешнего вида, нарушения правильности строения и другие недостатки, снижающие качество древесины и ограничивающие возможности ее использования в работе. Влияние пороков на пригодность древесины как материала зависит от вида порока, размеров поражения им древесины, а также характера изготавливаемого изделия и условий его эксплуатации.

Некоторые пороки осложняют работу или делают древесину вообще непригодной для использования. Но при изготовлении художественных изделий некоторые отклонения от нормального строения (например, наросты или неравномерная окраска) могут повышать декоративные качества материала.

Все пороки разделены на следующие девять групп (ГОСТ 2140–81):

1. сучки;
2. трещины;
3. пороки формы ствола;
4. пороки строения древесины;
5. химические окраски;
6. грибные поражения;
7. биологические повреждения;
8. инородные включения, механические повреждения и пороки обработки;
9. покоробленности.

Сучки (рис. 6) – это основания ветвей, заключенные в древесине ствола. Наличие сучков в древесине называют сучковатостью. Сучковатость – один из наиболее распространенных пороков древесины, особенно хвойных пород, из которой со временем сучки могут выпадать. Древесина сучков в два-три раза выше твердости окружающей их древесины, что затрудняет обработку режущими инструментами. При работе нужно учитывать невозможность соединений в этих местах.

Рис. 6. Основные разновидности сучков: 1 – круглый; 2 – овальный; 3 – продолговатый; 4 – пластевой; 5 – кромочный; 6 – ребровой; 7 – сшивной; 8 – групповой; 9 – разветвленный

Трещины – это разрывы древесины вдоль волокон (рис. 7). На их образование влияют природные факторы и внутренние напряжения, возникшие в стволе. Различают морозные, отлупные и метиковые трещины. Морозные трещины появляются в результате расширения внутренней влаги при сильных морозах. В результате возникают сквозные трещины, направленные радиально.

Рис. 7. Основные разновидности трещин: а – метиковые: 1 – простая в круглом лесоматериале; 2 – в пиломатериале с выходом на пласть, кромку и торец; б – отлупные: 1 – в круглых лесоматериалах; 2 – в пиломатериалах (пластевая, кромочная, торцевая); в – трещины усушки: 1 – в круглых лесоматериалах; 2 – в пиломатериалах (пластевая, кромочная, торцевая); г – морозные: 1 – в круглых лесоматериалах; 2 – в пиломатериалах

Внутренние напряжения, возникающие в стволе, приводят к появлению отлупных (отслоение друг от друга годичных слоев) и метиковых (направленных вдоль ствола от корня к вершине) трещин. Помимо этого могут появиться трещины, являющиеся результатом усушки.

Трещины нарушают целостность древесины и снижают ее механические свойства. При выборе материала следует не допускать этот порок. Если трещина возникла во время работы, ее необходимо заделать.

Пороки формы ствола возникают в результате изменения условий роста дерева, механических повреждений или заболеваний. Такие пороки затрудняют распиловку бревен и снижают полезный выход пиломатериалов. Чаще всего встречаются следующие пороки формы ствола.

• Кривизна – искривление ствола по длине. Кривизна может быть простой и сложной (ствол имеет несколько изгибов в разном направлении).
• Сбежистость – резкое уменьшение диаметра от комля к вершине, что вызывает наклон волокон.
• Закомелистость – резкое увеличение диаметра в нижней части ствола.
• Наросты на стволе – местные утолщения ствола. Наросты бывают двух видов: наплывы, которые имеют гладкую поверхность и появляются в комлевой части дерева, и капы, имеющие неровную поверхность и свилеватое строение. Древесина наростов плохо поддается обработке и мало пригодна в качестве конструкционного материала, но отличается очень красивой текстурой. Капы используются для производства строганого шпона и мелких художественных изделий.

Пороки строения древесины (рис. 8)

• Наклон волокон (косослой) – винтообразное направление волокон древесины. Такую древесину лучше не использовать для токарных и резных работ.
• Свилеватость – волнообразное или переплетное расположение волокон. Чаще всего это явление наблюдается в комлевой части ствола. Свилеватое дерево трудно раскалывается и обрабатывается, но имеет красивый рисунок.
• Двойная сердцевина – наличие в древесине двух и более сердцевин, каждая из которых имеет свою систему годичных колец. Это затрудняет обработку, увеличивает отходы, способствует растрескиванию.
• Прорость – дефект на участке дерева, возникший в результате механических повреждений. Прорость бывает открытая и закрытая. Такой участок древесины портит внешний вид и затрудняет отделку. Часто в этом месте встречаются грибные пятна и засмолки.
• Смоляной кармашек (засмолок) – полость внутри годичных слоев, заполненная смолой. Смоляной кармашек портит поверхность изделий, плохо поддается отделке и склеиванию, пачкает инструменты, снижает прочность древесины.
• Химические окраски – ненормально окрашенные, неравномерные по цвету участки в древесине, возникающие в результате развития химических и биологических процессов. Химические окраски не влияют на механические свойства древесины, но изменяют ее цвет и блеск. При интенсивной окраске ухудшают внешний вид.
• Грибные поражения – один из опасных пороков древесины. Они могут привести к загниванию древесины, изменению ее цвета и ее быстрому разрушению. Гниль – ненормальные по цвету участки древесины без понижения или с понижением твердости, возникающие под воздействием дереворазрушающих грибов. Мягкая гниль резко снижает прочность древесины.

Рис. 8. Пороки строения древесины: 1 – наклон волокон; 2 – свилеватость; 3 – двойная сердцевина; 4 – прорость открытая; 5 – прорость закрытая; 6 – смоляной кармашек

Основным видом биологических повреждений являются червоточины – ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми. По глубине проникновения в древесину червоточины подразделяют на поверхностные, неглубокие, глубокие и сквозные. Червоточина ухудшает внешний вид древесины и может снижать ее механические свойства.

Древесина может содержать инородные включения, такие как камни, песок, проволока, гвозди, металлические осколки. Инородные включения могут привести к порче инструмента при обработке такой древесины, а также к травме человека, ее обрабатывающего.

• Механические повреждения и пороки обработки – повреждения древесины, полученные в процессе ее заготовки, транспортировки, сортировки и обработки механическим инструментом.
• Покоробленность (рис. 9) – деформации, которые возникают при распиловке, сушке или хранении древесины. Покоробленность затрудняет, а иногда и полностью исключает использование такой древесины в работе.

Рис. 9. Покоробленность: а – простая продольная по пласти; б – сложная; в – продольная по кромке; г – поперечная; д – крыловатость; п – прогиб