Породы древесины. Ель
Ель — вечнозеленое, хвойное дерево, относится к семейству сосновых. Сегодня известно до 40 видов ели произрастающих в умеренных и умеренно суровых районах Северного полушария. Ель культивируется как декоративное растение и как источник высококачественной древесины. Некоторые виды ели выращиваются в качестве источника целлюлозы, которая используется в бумажной промышленности.
Крона имеет коническую форму. Дерево растет очень быстро, от 15 до 28 см за сезон, хотя некоторые виды могут расти быстрее: 150 см в год. В среднем достигают возраста 250-300 лет, редко, но встречаются ели, более старшего возраста. В Швеции с помощью радиоуглеродного анализа учёные определили возраст отдельных елей. Он оказался более 9 тыс. лет.
Дерево в среднем вырастает до 25 — 50 м в высоту. Самый высокий вид ели – Ситка, высотой 90 м. Диаметр взрослого дерева возле комля может достигать 1-2 м.
Ель имеет игольчатые листья, спирально расположены на ветвях. Листья линяют через 4-10 лет. Ветви дерева растут практически под прямым углом к стволу, поэтому на тангенциальном срезе они круглые.
Опыление происходит за счет переноса ветром пыльцы от мужских шишек к женским. Женские шишки открываются через три года после опыления, чтобы выпустить зрелые семена.
В России 30% ландшафта таежной зоны формируют еловые леса. Это 70 млн. га с оцениваемыми запасами древесины более 10 млрд. м3.
Механические и физические свойства древесины ели
Древесина ели имеет небольшую смолистость и высокую устойчивость к растрескиванию, достаточно много круглых сучков на тангенциальном участке. Цвет равномерно белый с чуть золотистым оттенком. Этот цвет древесина сохраняет длительное время.
Ель исключительно пряморастущее дерево. Сердцевина и заболонь практически не отличаются по цвету. Годичные кольца явно выражены и четко определяются. На поперечном срезе видно очаги смолистых протоков, которые образуют небольшой пунктирный рисунок.
Плотность древесины ели при влажности 12-15%, 470 кг/см3. Такая низкая плотность способствует широкому распространению использования в строительных конструкциях, с обязательной пропиткой от гниения. В сыром виде и под действием погодных условий древесина недолговечна, а при контакте с землей, быстро загнивает
Ель не вызывает трудностей при соединении гвоздями, шурупами, обработке фрезеровкой, пилением и строганием. Хорошо склеивается и после финишной отделки места склеивания почти незаметны. Покраска, покрытие и окрашивание не вызывают проблем.
Свойства древесины высушенной до 12% влажности
- прочность на растяжение — 90 МПа;
- на изгиб – 75 МПа;
- на сдвиг – 9 МПа;
- удара – 50 кДж/м 2 ;
- твердость по Бринеллю – 3,2 кгс/мм 2 ;
- модуль упругости – 11000 МПа;
- теплопроводность – 0,14 Вт/м ̊С;
- теплотворная способность – 16,9 МДж /кг.
Так как древесина ели является анизотропным материалом, в разных направлениях свойства прочности у нее разные, т.е. она значительно прочнее в направлении волокон (по длине стебля), чем под прямым углом поперек зерна. Строение древесины способствуют отличным резонансным свойствами и высокой скорости распространения звука.
Древесина ели содержит около 20-22 процентов гемицеллюлозы и чуть менее 30 процентов лигнина, что с успехом применяется в производстве бумаги.
Использование древесины ели
В зависимости от места произрастания ели, ширина годичных колец и соответственно плотность древесины различны. Более низкая плотность у древесины с широкими кольцами и наоборот. Для разумного применения в различных отраслях древесину сортируют.
В России еще в старину считали, что ель зимней вырубки лучше летней. Зимой деревья не заражаются грибком и насекомыми и дольше прослужат произведенные из них вещи и строения. На сегодня ученые подтвердили эту истину. Зимой на спиленных и срубленных от сучков местах, не образуются грибковые споры.
Пиломатериалы из ели желто-розового цвета, имеют приятный запах. Из-за наличия в древесине различных смол, пиломатериалы влагостойки и практически не гниют. Нельзя использовать ель при строительстве бань, т.к. при нагревании до высоких температур из доски начинает выделяться смола.
- Древесина ели по гибкости лучше, чем другие хвойные породы. Из-за этих свойств ее применяют для изготовления гнутых конструкций мебели, лыж для охотников, саней и т.п.
- Широкое применение ель нашла в строительстве домов, дач и дворовых построек – срубовых стен, лестниц, потолков, подоконников, перил, при выполнении декоративных работ.
- В производстве ДВП, ДСП, фанеры и шпона древесина ели занимает одно из первых мест.
- В устройстве различных строительных конструкций перекрытий зданий используется клееный брус. Клееный брус, много прочней бруса, изготовленного из другой древесины.
- Это дерево с древних времен, и сегодня является незаменимым материалом при изготовлении многих музыкальных инструментов. Древесина за счет своих особенных свойств обеспечивает красивое звучание струнным инструментам. Из выдержанной не менее 10 лет древесины производят деки, гитар, виолончелей, скрипок и др. Эту древесину еще называют резонансной. Чем дольше она выдержана в неизменных условиях, тем выше она ценится среди мастеров изготавливающих эти музыкальные инструменты. Скорость звука проходящего через еловую древесину, в 15 раз больше скорости звука в воздухе.
- Молодые ели высаживаются в парках и скверах, как декоративные. В народе ель символ Нового года.
- Химическая промышленность производит из древесины ели и ее отходов – целлюлозу, канифоль, метиловый спирт, древесный уксус, картон и бумагу, деготь и скипидар.
Еще статьи из раздела Всё о древесине:
Источник
Мягкие сорта древесины
Смотрите предложения в нашем магазине. Наши цены могут вас заинтересовать!
К мягким породам относят, как правило, хвойные деревья. Они быстрее растут и имеют меньшую плотность. Поэтому материал легче обрабатывается, дешевле стоит и широко используется в производственных целях. Однако среди лиственных пород также есть мягкие сорта, которые применяются для изготовления шпона, бумаги и т.д.
Хвойные породы с мягкой древесиной
Хвойные породы широко распространены по территории России и всего мира. Северные деревья обладают более выраженными свойствами, чем южные. Качество их древесины выше.
В строительстве используют доски, оцилиндрованные бревна, вагонку, брус. Заготавливают древесину массово, ведется промышленная разработка, искусственные посадки для пополнения ресурса. Срок созревания дерева составляет всего 60 лет, что по сравнению с другими сортами не много.
Среди мягких пород выделяется:
Малосмолистая порода, безъядровая с однородным строением. Древесина ели имеет среднюю пластичность, небольшой вес. Благодаря наличию большого количества сучков ель плохо обрабатывается, но при этом используется для производства музыкальных инструментов.
Светлый оттенок древесины позволяет применять ее для декоративных изделий, а также для гонта и упаковочных стружек.
Существует два распространенных вида мягкой сосны – кондовая и мяндовая. Обе относятся к ядровым породам, первая растет на севере, вторая на глинистых почвах юга. Древесина сосны не отличается пластичностью и стойкостью к гниению, но она легкая и прочная, хорошо обрабатывается, если обессмолить дерево.
Так как дерево широко распространено на территории России, оно используется в самых разных отраслях, начиная со строительства и заканчивая народным хозяйством.
Также относится к сосновым. Из всех хвойных пород у пихты самая легкая и мягкая древесина. Она имеет красивую текстуру, отсутствие таких дефектов, как смоляные ходы, поэтому широко используется в декоративных целях. Занимает особое место при производстве мебели, так как из пихты изготавливают шпон.
Лиственные породы с мягкой древесиной
Мягкие лиственные породы имеют рассеяннососудистую структуру, т.е. волокна древесины располагаются в хаотичном порядке. Наиболее распространенными являются следующие виды:
В России широко известна черная ольха, имеющая черную кору. Сразу после спила древесина сохраняет светлую почти белую окраску, но под воздействием открытого воздуха становится красной. После сушки древесина приобретает розовый оттенок.
Основные материалы, изготавливаемые из ольхи, фанера, вагонка, шпон, мебель, сувениры. Пиломатериалы из ольхи не трескаются, не поддаются влиянию влаги и не усыхают.
Так же как и ольха, осина практически не усыхает, имеет однородное строение древесины и хорошо сохраняется во влажной среде. Основной цвет дерева белый, с временем он приобретает слегка сероватый оттенок.
Для постройки бань осина считается одним из лучших материалов. Бани внутри обшивают осиновой вагонкой, также из нее изготавливают лежаки и полки. Растет и живет дерево всего около 30 лет, потом разрушается – гниет.
Древесина липы легко обрабатывается, она легкая и тоже очень мягкая, поэтому отлично гнется и не деформируется. Материал хорошо поддается резанию. Она часто используется для канцелярских принадлежностей и упаковочной тары.
Пиломатериалы из липы применяются для производства вагонки, паркета, обрезной и необрезной доски. В строительстве липа служит для установки срубов бань. Также из древесины изготавливают резные изделия.
Источник
Плотность и твёрдость древесины
Во время изготовления того или иного изделия выбор материала должен исходить из одного важного критерия — деформация, а именно каковы плотность и твёрдость материала.
Твёрдость древесины — это параметр, показывающий, насколько хорошо дерево сопротивляется тем или иным твёрдым объектам, пытающимся в него внедриться. На твёрдость влияет плотность лесоматериалов, и он неодинаков по всем направлениям.
Плотность древесины (иногда называемый «удельным весом») — это отношение массы самого материала к измеряемому объёму. Данный параметр является одной из важнейших характеристик кубометра древесины, когда происходит выбор сырья для дальнейшего процесса производства и расчёт конструкций
При измерении плотность принято использовать следующие единицы: кг/м3 или гм/см3. Для данного показателя выведена формула:
| р = mb/Vb | Где масса лесоматериала обозначается m, влажность — b, объём влажного вещества — Vb. |
На основе этих вычислений выделяются такие весовые группы как:
- Объёмный вес (средняя плотность древесины) — это отношение массы структурированного влажного физического объекта к его объёму.
- Удельный вес (базисная или условная плотность) — это отношение массы сухой древесины к её объёму.
Если древесина полностью сухая, то абсолютный параметр плотности невозможно вычислить. Поэтому, когда создаются таблицы с плотностью лесоматериалов, то используются либо значения отдельного уровня влажности, либо усреднённые. Табличное измерение влажности бруса или любых других пиломатериалов начинается с 12%.
Твёрдые и мягкие породы древесины
По плотности весь древесный материал делится на 3 большие группы: мягкие, твёрдые и очень твёрдые. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Мягкие породы — материал со значением плотности менее 540 кг/м3. В эту группу входят хвойные пиломатериалы: кедр, ель, пихта, сосна, а также немногочисленные лиственные, а именно липа, ольха, каштан, осина тополь.
Твёрдые породы — материал со значением плотности от 550 до 740 кг/м3, преимущественно лиственные породы: вяз(карагач), рябина, яблоня, бук, ясень, клён.
Очень твёрдые породы — значение плотности750 гм/м3 ли выше, также лиственные породы: фисташка, кизил, каштанолистный дуб или араксиканский, берёза, граб.
Плотность лесоматериала может отличаться, даже если он добыт из одной и тоже породы и из одного и того же ствола. Происходит это из-за того, что плотность зависит от нескольких факторов, таких как пористость и влажность. Структура неоднородная, она состоит из огромного множества межклеточных пространств, которые называются «пустоты». Соответственно, чем больше в деревянной заготовке таких пустот, тем меньше в её материале плотность.
Плотность древесины определяет, насколько она стойкая и устойчивая к износу. Чем выше этот параметр, тем выше качество пиломатериала. Однако несмотря на такое достоинство, плотную древесину труднее обрабатывать и прописывать антисептиками.
Что касается мягких пород, то они обладают высокой теплопроводимостью и более прочны на излом. Твёрдая же древесина при своей устойчивости к механическим повреждениям более хрупкая. При этом она горит хуже и воспламеняется менее интенсивно.
Хвойная древесина является наименее плотной. Больше всего параметр отношения массы к объёму можно встретить у тропических и твёрдых лиственных деревьев. Происходит это из-за разных климатических условий. Основный ареал роста хвойных деревьев — лесные зоны и тундра, где им постоянно не хватает влаги. Поэтому и отношение массы к объёму у их гораздо ниже, чем у лиственной древесины. Хвойные мягкие породы находят широкое применение при изготовлении обрезного пиломатериала, поскольку лекги в обработаке, что особенно важно при распиловке на многопильном станке проходного типа.
*В абсолютно сухом состоянии плотность всегда на 20-40% ниже, чем табличная.
Источник