При заготовки древесины различают различные пороки, дефекты, повреждения.
Это — ненормальное развитие некоторых частей ствола, различного вида сучки, трещины, повреждения дереворазрушающими грибами, насекомыми и др.
Многие пороки древесины появляются во время роста дерева, но выявить их в растущем дереве не всегда воможно; большей частью их обнаруживают уже после того, как дерево срублено.
Пороками древесины называют недостатки, свойственные лесным материалам и обусловленные отклонениями от нормального строения, повреждениями (механическими и микологическими) растущего дерева и срубленной древесины.
Пороки в зависимости от характера, размеров и расположения снижают сорт древесины или же делают ее совершенно непригодной для производственных целей. Некоторые пороки (волнистость древесных волокон и др.) оказываются полезными, улучшая текстуру древесины для столярных изделий.
Наименование пороков и их подробная характеристика установлены ГОСТ.
Наиболее часто встречающихся пороки:
Трещины, наружные и внутренние, встречаются на растущем дереве, а также на заготовленном лесоматериале и изделиях из древесины.
Влияние трещин на качество материала зависит от их размера, количества, вида, а также и положения по длине, ширине и толщине лесоматериала. Трещины задерживают влагу, попадающую извне, а это в свою очередь повышает влажность самой древесины и создает условия для развития в ней грибов. Метик (рис. 1) одна или несколько широких внутренних продольных трещин, постепенно суживающихся от центра к периферии ствола. Эти трещины обнаруживаются на торцах срубленного леса и идут вверх по длине ствола.
Рис. 1. Метики: 1 — простой; 2 — лучистый
Различают простой метик (рис. 1,), когда трещина проходит по диаметру ствола, и лучистый (рис. 1, 2), когда две или несколько трещин расположены по радиусам, под углом друг к другу. Метик называется согласным, если трещина идет по стволу, оставаясь в одной плоскости, и несогласным, если трещина идет винтообразно. Метик влияет на качество материала при распиловке бревен.
Несогласный метик сильно снижает выход полноценного материала, так как количество доброкачественных досок, выпиленных из такого бревна, будет небольшим. При сушке материалов метик увеличивается в размерах.
Рис. 2. Отлуп: 1 — в круглом лесе; 2 — в доске.
Отлуп — внутренняя трещина, идущая по годичному слою (рис. 2) и распространяющаяся на некоторую длину ствола. На торцах она имеет вид дугообразных трещин, не заполненных смолой. Различают отлуп частичный, когда трещина занимает часть годичного слоя, и кольцевой, если она распространяется по всему годичному слою.
В пиломатериалах эти трещины представляют собой луночки на торцах, а на боковых поверхностях — продольные трещины или желобчатые углубления.
Рис. 3. Трещины: 1 — торцовая в доске; 2 — на боковой поверхности в доске с сердцевиной, выходящей на широкую грань
Наружные трещины, появляющиеся при высыханий на бревнах и различных лесных материалах, называются трещинами усушки; различают торцовые и боковые трещины (рис. 3): Трещины в круглом лесе, брусьях и досках появляются прежде всего на торцах, так как интенсивность испарения влаги через единицу торцовой поверхности (вследствие большой пористости торца)в несколько раз больше, чем при высыхании боковой поверхности.
Неодинаковая по величине усушка, а также неравномерность высыхания древесины вследствие медленного продвижения воды от более влажных участков к менее влажным (особенно в поперечном направлении) — причина появления внутренних напряжений в древесине. Эти напряжения вызывают растрескивание лесоматериалов при высыхании. У подсохшего снаружи отрезка древесины волокна наружной зоны под влиянием усушки стремятся сократить свои размеры, в то время как во внутренних слоях влажность еще велика (больше 30%) и усушки нет. В результате наружные волокна древесины оказываются под действием растягивающих усилий, а внутренние под действием сжимающих.
Трещины усушки обычно имеют радиальное направление, поскольку древесина разрывается по сердцевинным лучам, так как связь между продольными волокнами и сердцевинными лучами наиболее слабая.
Наиболее подвержены растрескиванию дуб и бук — породы, имеющие крупные сердцевинные лучи.
Максимальной ширины наружные трещины достигают на поверхности лесоматериалов и постепенно суживаются к центру. Пиломатериалы растрескиваются меньше, чем круглый лес. Размер и характер трещин зависят от породы дерева, быстроты сушки и т. п.
Торцовые трещины увеличивают количество отходов, поэтому необходимо предотвращать их появление. При хранении лесоматериалов в штабелях торцы затеняют тонкими досками (наторцовниками), вертикально прикрепленными к штабелю, покрывают краской или составами, которые препятствуют быстрому испарению влаги из древесины
К группе пороков, образовавшихся вследствие неправильности строения древесины, относят: косослой, наклон годичных слоев, свилеватость, завиток и крень.
Косослоем называется винтообразное направление волокон древесины от комля к вершине. Небольшие отклонения волокон от прямолинейного направления наблюдаются почти у каждого дерева, но пороком считается лишь такое отклонение, когда наклон волокон по отношению к ребру доски или бруса составляет более 5°. Часто волокна имеют винтообразное направление по всей толщине ствола, но иногда косое расположение имеют только наружные слои дерева, а внутренние в центральной части ствола сохраняют прямое направление.
Рис. 1. Косослой: 1— косослойное бревно; 2 — косослойная доска
Косослой определяют по косым трещинам на боковой поверхности подсушенного материала, а в сыром материале по полоскам смолы или синевы, идущим вдоль волокон (рис. 1). При недостаточно ясно выраженных внешних признаках косослой можно обнаружить, расколов отрезок материала по радиусу торца. Косослойная древесина дает косой скол, а прямослойная прямой, паралельный узкой грани доски
Косослойная древесина легко растрескивается и имеет пониженную прочность. Снижение прочности (особенно на растяжение и изгиб) при косослое является результатом того, что действующее вдоль длины доски или бруса усилие направлено под углом к волокнам и стремится разъединить их сдвинуть или оторвать.
Влияние косослоя на механические свойства древесины начинает заметно сказываться, когда величина его превышает 5°. При больших углах наклона волокон или годичных слоев наблюдается резкое снижение предела прочности.
Крень — утолщение поздней части годичных слоев с резко повышенной твердостью на одной стороне торца (рис. 1). Встречается на торце в виде темноокрашенных участков и на боковых поверхностях пиломатериалов в виде сплошной полосы темноокрашенной древесины.
Крень почти всегда сопровождается внецентренным расположением сердцевины и вызывает значительное коробление пиломатериалов не только в поперечном, но и в продольном направления.
Прорость — омертвение части древесины или коры в результате повреждений поверхности ствола. Прорость бывает открытой и закрытой. В последнем случае омертвевшая древесина, иногда даже поверх коры, обрастает сомкнутыми слоями живой древесины. Открытая прорость наблюдается на боковой поверхности бревна или доски в виде более или менее широкой продольной ложбины (рис. 2).
Рис. 2. Прорость: 1—открытая; 2 — закрытая; 3 — следы прорости в доске.
Засмолок, встречающийся на древесине хвойных пород, характеризуется тем, что участок древесины, прилегающий к месту повреждения ствола дерева, обильно пропитывается смолой. В пиломатериалах засмоленные участки значительно темнее окружающей здоровой древесины. На качество древесины засмолок из-за своих небольших размеров особого влияния не оказывает, но затрудняет обработку (строжку).
Сбежистость — ненормальное уменьшение толщины круглого леса или ширины необрезной доски на всем протяжении от комля к вершине. Дерево считается сбежистым, если диаметр его изменяется на каждый метр более чем на 2 см. Сбежистость увеличивает количество отходов при распиловке круглого леса и влечет за собой перерезание годичных слоев в пиломатериалах.
Кривизна (искривление ствола) служит одной из причин перерезания годичных слоев в пиломатериалах. Кривизна в зависимости от ее размеров и вида может понижать сорт деловой древесины, в результате чего иногда приходится переводить ее в категорию дровяной.
Особенности строения древесины задают методику обработки и изготовлению строительных материалов.
Наклон годичных слоев получается в пиломатериалах в тех случаях, когда бревно распиливают под некоторым углом к продольному направлению, и чаще всего при распиловке параллельно сердцевине закомелистых, сбежистых и кривых бревен. Перерезание годичных слоев, так же как и косослой, вызывает снижение прочности древесины в досках и брусках
Косослойная древесина обычно раскалывается по радиусу годичных слоев, а при наклоне по годичным слоям (рис. 6).
Рис. 6. Раскалываемость древесины: 1— косослойной; 2 — с наклоном годичных слоев
Завиток, называемый также присучковым косослоем, представляет собой местное искривление годичных слоев из-за наличия сучков. На поверхностях пиломатериалов завиток имеет вид частично перерезанных и изогнутых годичных слоев (рис. 7).
Если завиток расположен на нижней кромке (в зоне наибольшего изгибающего момента), он особенно сильно влияет на прочность древесины при изгибе. В этом случае действующее на волокна растягивающее усилие, разъединяющее их, особенно опасно, так как сопротивление древесины отрыву волокон незначительно. Завиток почти не снижает прочности древесины, если он расположен на сжатой кромке или в мало-напряженных участках.
Рис. 7. Присучковой косослой (завиток) в доске, выпиленной вблизи сучка.
Свилеватость выражается в резко волнистом или путаном расположении древесных волокон. Свилеватость обычно наблюдается в нижней (комлевой) части ствола. Сопротивляемость древесины изгибу в этом случае понижается, а сопротивление сжатию и раскалыванию повышается. Свилеватая древесина трудно поддается обработке — строганию, раскалыванию. Свилеватую древесину клена, ореха, ясеня, карельской березы и других пород применяют в виде фанеры и в столярно-отделочных работах, в которых она ценится за свою красивую текстуру.
