Сорта древесины в зависимости от пороков

Сорта пиломатериалов по качеству древесины, определяемые основными пороками: а, б, в – 1, 2, 3-й сорта; 1 – наклон волокон, 2 - сучки

Пороки – участки, где однородность древесины нарушена.

Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственниц европейской и японской, эксплуатируемый при температуре до 35 °С, Мпа (1 Мпа = 10 кгс/см²)

Напряженное состояние и характеристика элементов	Обозна-чение	Сорта
1.Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон: а) элементов прямоугольного сечения шириной 11…13 см и высотой 11…50 см; б) то же, шириной › 13 и высотой › 13… ≤ 50 см; в) то же, высотой до 50 см (за исключением указательных в п.п а, б); г) элементов круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении;	,	-		8,5
2. Растяжение вдоль волокон а) неклееных элементов заводского изготовления; б) то же, построечного; в) клееных элементов;				- - -
3. Сжатие и смятие поперек волокон по всей площади		1,8	1,8	1,8
4. То же, местное: а) в опорных частях конструкций, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов; б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60 °С
5. Скалывание вдоль волокон: а) при изгибе неклееных элементов; б) то же, клееных; в) в лобовых врубках для максимального напряжения; г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения		1,8 1,6 2,4   2,1	1,6 1,5 2,1   2,1	1,6 1,5 2,1   2,1
6. Скалывание поперек волокон: а) в соединениях неклееных элементов; б) то же, клееных		0,7	0,8 0,7	0,6 0,6
7. Распоряжение поперек волокон в клееных элементах		0,35	0,3	0,25

Коэффициент m_п (породы) для разных пород древесины

(за 1 (единицу) приняты сосна, ель)

Породы (по отношению к сосне, ели)	mп для расчетных сопротивлений
, ,
Хвойные Лиственница (кроме европейской и японской) Кедр сибирский (кроме Красноярского края) Кедр Красноярского края, сосна веймутовая Пихта	1,2   0,9   0,65   0,8	1,2   0,9   0,65   0,8	0,9   0,65   0,8
Мягкие лиственные Ольха, липа, осина, тополь	0,8		0,8
Твердые лиственные Дуб Ясень, клен, граб Акация Береза, бук Вяз	1,3 1,3 1,5 1,1	2,2 1,6 1,6	1,3 1,6 1,8 1,3

Положительные качества древесины:

· Высокая удельная прочность R/γ

Отрицательные качества:

· вероятность загнивания;

· подверженность разрушению насекомыми;

· вероятность возгорания;

· неоднородность строения - анизотропия механических свойств;

· изменение физико-механических свойств от влажности;

· наличие естественных пороков;

Недостатки существенные, но вполне устранимы конструктивными мерами или посредством химической обработки.

Из ГОСТ 2140 – 81:

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ВЛИЯНИЕ ПОРОКОВ НА КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ

1. СУЧКИ

Сучки ухудшают внешний вид древесины, нарушают однородность ее строения, а иногда и целостность, вызывают искривление волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку.

Отрицательно сказываются на качестве лесоматериалов размеры сучков, их форма, положение в сортименте, взаимное расположение, степень срастания с окружающей древесиной и т.д. Сучки, особенно ребровые, продолговатые, сшивные и групповые, снижают прочность пилопродукции и деталей при растяжении вдоль волокон и изгибе. При поперечном сжатии и продольном скалывании сучки повышают прочность древесины. Табачные сучки указывают на наличие в древесине ядровой гнили, так как в круглых лесоматериалах гниль может быть скрытой и не выходить на торцы.

2. ТРЕЩИНЫ

Трещины, особенно сквозные, нарушают целостность лесоматериалов и в некоторых случаях снижают их механическую прочность.

Трещины продольные - метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по длине ствола от комля до зоны живых сучков, расширяясь от периферийной части ствола в сердцевине.

Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в одной плоскости; сложные - по одному диаметру, но по спирали или по нескольким диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям).

Отлупные трещины (неполные и кольцевые) - внутренние трещины, проходящие в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп как порок особенно часто встречается у пихты, осины, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины оразуются при раскачивании дерева ветром или резкой смене температуры.

Морозные трещины - открытые радиальные трещины в растущем дереве, видимые на поверхности ствола (чаще в комлевой части дерева) т распространяющийся до сердцевины. Возникают зимой при реком охлаждении стволов. Они поражают толстые стволы клена, бука, дуба, ясеня, а иногда и липу.

3. ПОРОКИ ФОРМЫ СТВОЛА

Сбежистость увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции, деталях и шпоне радиального наклона волокон.

Закомелистость затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции, деталях и шпоне радиального наклона волокон.

Овальность может затруднять использование круглых лесоматериалов, увеличивает количество отходов при лущении, является внешним признаком присутствия в стволе крени и тяговой древесины.

Нарост затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет их переработку.

Кривизна затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции, деталях и шпоне радиального наклона волокон, снижает предел прочности на сжатие для лесоматериалов, используемых в круглом виде.

4. ПОРОКИ СТРОЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Наклон волокон увеличивает прочность древесины при раскалывании, затрудняет ее механическую обработку (строжку и тёску) снижает способность к гнутью, снижает прочность пилопродукции, деталей и шпона при растяжении вдоль волокон и изгибе. Пилопродукция с тангентальным наклоном волокон отличается повышенной продольной усушкой и короблением.

Крень повышает твердость древесины и ее прочность при сжатии и статическом изгибе, снижает ударную вязкость при изгибе и прочность при растяжении, резко увеличивает усушку вдоль волокон, обусловливая этим повышенную склонность пилопродукции и деталей к растрескиванию и продольному короблению, существенно уменьшает водопоглощение древесины, затрудняя ее пропитку, ухудшает внешний вид.

Тяговая древесина повышает прочность древесины при растяжении вдоль волокон и ударную вязкость при изгибе, снижает прочность при сжатии волокон и статическом изгибе, повышает усушку во всех направлениях, особенно вдоль волокон, что способствует появлению коробления и трещин, затрудняет обработку, приводя к образованию ворсистости и мшистости поверхностей.

Свилеватость снижает прочность древесины при растяжении, сжатии и изгибе, повышает прочность древесины при раскалывании, а также при скалывании в продольном направлении, затрудняет строжку и тёску древесины.

Завиток, особенно сквозной, снижает прочность древесины при сжатии и растяжении вдоль волокон и при статическом изгибе, а также ударную вязкость при изгибе. Очень заметно снижается прочность при расположении завитков в растянутой зоне опасного сечения.

Глазки, находящиеся в опасном сечении мелких сортиментов, снижают их прочность при статическом изгибе и ударную вязкость при изгибе.

Кармашек. Вытекающая из кармашков смола или камедь портит поверхность изделий и препятствует их лицевой отделке и облицовыванию.

В мелких деталях кармашки могут снижать прочность древесины.

Сердцевина. Сортименты с сердцевиной легко растрескиваются.

Двойная сердцевина затрудняет обработку (распиловку и лущение) древесины и увеличивает количество отходов. Сортименты с двойной сердцевиной легко растрескиваются.

Смещенная сердцевина может затруднять использование круглых лесоматериалов по назначению. Является внешним признаком присутствия в стволе крени и тяговой древесины.

Пасынок нарушает однородность строения древесины, а в пилопродукции и деталях иногда и ее целостность, снижает механические свойства древесины, особенно при изгибе и растяжении.

Сухобокость нарушает правильность формы круглых лесоматериалов и целостность древесины, вызывает местное искривление годичных слоев.

Прорость нарушает целостность древесины и сопровождается искривлением прилегающих годичных слоев.

Рак изменяет форму круглых сортиментов и строение древесины, у хвойных пород сопровождается сильным смолотечением и засмолением древесины, затрудняет использование сортиментов по назначению и их механическую обработку.

Засмолок существенно не влияет на механические свойства древесины. Однако заметно снижает ударную вязкость при изгибе, уменьшает водопроницаемость и затрудняет отделку и склеивание, облицовывание материалов.

Ложное ядро портит внешний вид древесины, отличается плохой проницаемостью, пониженной прочностью при растяжении вдоль волокон и повышенной хрупкостью. У березы, кроме того, ложное ядро способно легко растрескиваться. По стойкости к загниванию ложное ядро превосходит заболонь.

Пятнистость на механические свойства древесины влияния не оказывает. В шпоне в местах крупных пятен иногда вызывает растрескивание древесины. Ухудшает внешний вид.

Внутренняя заболонь по механическим свойствам не отличается от ядра, обладает повышенной проницаемостью для жидкостей и пониженной стойкостью к загниванию.

Водослой является причиной растрескивания, снижает ударную вязкость при изгибе и нередко сопровождается гнилью.

5. ХИМИЧЕСКИЕ ОКРАСКИ

Химические окраски не влияют на физико-механические свойства древесины, изменяют ее цвет и блеск. При интенсивной окраске ухудшают внешний вид.

6. ГРИБНЫЕ ПОРАЖЕНИЯ

Грибные ядровые пятна (полосы) существенно не влияют на механические свойства древесины (иногда наблюдается некоторое снижение прочности древесины при ударных нагрузках), портят внешний вид и повышают водопроницаемость древесины.

Плесень не влияет на механические свойства древесины, но ухудшает внешний вид, способна переходить на продукты питания и изделия и разрушать животные клеи, после высыхания легко удаляется (сметается), оставляя иногда на поверхности древесины грязноватые или цветные пятна.

Заболонные грибные окраски не влияют на механические свойства древесины (иногда, при длительном воздействии грибов, глубокая синева несколько снижает сопротивление древесины ударным нагрузкам), но ухудшают ее внешний вид и повышают водопроницаемость. Грибы, окрашивающие заболонь, могут разрушать клеи и лакокрасочные покрытия.

Побурение мало изменяет прочность при статических нагрузках и твердость древесины, может снижать ударную вязкость при изгибе, ухудшает внешний вид древесины, у бука уменьшает водопроницаемость, при хранении непросушенной древесины является предшественником заболонной гнили.

Пестрая ситовая, бурая трещиноватая, белая волокнистая и ядровая гнили существенно влияют на механические свойства древесины. Сортность древесины с этими гнилями в зависимости от размеров поражения снижается вплоть до ее полной технической непригодности. В срубленной древесине дальнейшее развитие пестрой ситовой гнили прекращается. Развитие бурой трещиноватой и белой волокнистой гнили в непросушенной древесине может продолжаться.

Твердая заболонная гниль несколько снижает прочность древесины при ударных нагрузках и повышает ее проницаемость и влагопоглощение.

Мягкая заболонная гниль резко снижает механические свойства древесины. При хранении непросушенной древесины процесс разрушения древесины заболонной гнилью продолжается.

Наружная трухлявая гниль резко снижает механические свойства древесины, процесс разрушения может продолжаться не только в непросушенной, но и в относительно сухой древесине; пораженная древесина является опасным источником грибной инфекции для различных деревянных сооружений.

Дупло нарушает целостность сортиментов, затрудняет их использование по назначению. При большом развитии приводит к полной технической непригодности пораженной древесины.

7. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

Червоточина. Поверхностная червоточина не влияет на механические свойства древесины. Неглубокая и глубокая червоточина нарушают целостность древесины и снижают ее механические свойства. Повреждение древесины червоточиной обычно влечет за собой ее поражение заболонными грибными окрасками, побурением и заболонной гнилью. Наличие в червоточине живых личинок свидетельствует о том, что процесс повреждения древесины насекомыми еще не прекратился; в окоренных лесоматериалах он останавливается довольно быстро и не сопровождается значительным увеличением повреждения древесины, в неокоренных лесоматериалах процесс может продолжаться до завершения развития личинок при некотором увеличении повреждения древесины.

Повреждения древесины паразитными растениями нарушают целостность древесины и снижают ее механические свойства.

Повреждение птицами нарушает целостность круглых лесоматериалов, может затруднить их использование по назначению. Увеличивает количество отходов при распиловке и лущении.

8. ИНОРОДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ, МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

И ПОРОКИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Инородное включение затрудняет обработку древесины, нередко является причиной аварий.

Обугленность сопровождается утратой части древесины и изменяет форму боковой поверхности лесоматериалов, может затруднять использование лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции.

Обдир коры снижает стойкость свежезаготовленных неокоренных круглых лесоматериалов к грибным поражениям и растрескиванию.

Скос пропила уменьшает фактическую длину сортимента, затрудняет использование по назначению, увеличивает количество отходов при их поперечном раскрое.

Обзол уменьшает фактическую ширину сторон сортимента, затрудняет использование пилопродукции по назначению, увеличивает количество отходов при их раскрое.

Закорина увеличивает количество отходов шпона, часто выпадает, оставляя в шпоне плоские углубления и сквозные отверстия.

Риски, волнистость, ворсистость, мшистость, бахрома, вырыв, рваный торец, выщербины, рябь шпона являются показателями качества обработки, определяют шероховатость поверхности, уменьшают фактические размеры материала и затрудняют отделку, склеивание, облицовывание материалов.

Отщеп, скол, задир, выхват, запил, заруб, карра, накол нарушают целостность древесины, ухудшают внешний вид, уменьшают фактические размеры материала, при больших размерах снижают механическую прочность материала, затрудняют использование его по назначению.

Козырек, заусенец, гребешок являются показателями качества обработки резанием.

Непрофрезеровка, недошлифовка, прошлифовка ухудшают внешний вид, нарушают правильность формы сортимента, требуют дополнительной обработки.

Вмятина, царапина, ожог ухудшают внешний вид деталей и изделий.

9. ПОКОРОБЛЕННОСТИ

Покоробленность изменяет форму пилопродукции и деталей, затрудняет их использование по назначению, обработку и раскрой. Величина покоробленности изменяется при высыхании и увлажнении древесины.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Основные разновидности сучков

1 - круглый; 2 - овальный; 3 - продолговатый; 4 - пластевой; 5 - кромочный;

6 - ребровый; 7 - сшивной; 8 - групповые; 9 - разветвленные

Черт. 1

Ребровый сучок (сосна)

Черт. 2

Сшивной сучок (ель)

Черт. 3

Групповые сучки (сосна)

Черт. 4

Разветвленные сучки (сосна)

Черт. 5

Измерение сучков в круглых лесоматериалах

1 - открытого; 3* - заросшего в лесоматериалах лиственных пород

__________________

* Вид 2 исключен.

Черт. 6

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Измерение круглых и овальных сучков

Черт. 7

Измерение продолговатых и разветвленных сучков

Черт. 8

Измерение ребровых и групповых сучков

Черт. 9

Основные разновидности трещин

1 - метиковые; 2 - морозные; 3 - трещины усушки; 4 - отлупные;

5 - пластевые; 6 - кромочные; 7 - торцовые

Черт. 10

Метиковые трещины в круглых лесоматериалах

1 - простая; 2 - сложная

Черт. 11

Измерение торцовых трещин в круглых лесоматериалах

1 - простая метиковая; 2 - сложная метиковая; 3 - отлупная

Черт. 12

Измерение боковых трещин в круглых лесоматериалах

1 - морозная; 2 - трещина усушки

Черт. 13

Измерение торцовых трещин в пилопродукции и деталях

при при

Черт. 14

Измерение закомелистости

1 - округлая ( ); 2 - ребристая ( )

Черт. 15

Измерение нароста

Черт. 16

Измерение кривизны

1 - простая ( или ); 2 - сложная ( или при );

3 - кривое бревно, предназначенное для разделки на чураки

( )

Черт. 17

Наклон волокон

1 - тангентальный (виден по трещинам, ель); 2 - радиальный (виден по

годичным слоям, сосна)

Черт. 18

Измерение наклона волокон в круглых лесоматериалах

1 - на окоренных лесоматериалах; 2 - на неокоренных лесоматериалах

Черт. 19

Измерение наклона волокон в пилопродукции и шпоне

1 - тангентальный наклон волокон в пилопродукции и шпоне ( ); 2 - радиальный наклон волокон на радиальной поверхности пилопродукции и шпона ( ); 3 - радиальный наклон волокон на тангентальной поверхности шпона ( мм, где - число годичных слоев на отрезке 100 мм)

Черт. 20

Крень (ель)

1 - местная

Черт. 21

Крень (ель)

2 - сплошная

Черт. 21 (продолжение)

Завиток (сосна)

1 - односторонний; 2 - сквозной

Черт. 22

Глазки в шпоне (береза)

1 - разбросанные; 2 - групповые

Черт. 23

Кармашек (ель)

1 - радиальный разрез; 2 - тангентальный разрез; 3 - торцовый разрез

Черт. 24

Двойная сердцевина

1 - в круглых лесоматериалах; 2 - в доске (сосна)

Черт. 25

Пасынок в доске (сосна)

Черт. 26

Измерение сухобокости

Черт. 27

Открытая прорость в доске (сосна)

1 - односторонняя на радиальной и торцовой поверхностях

Открытая прорость в доске (сосна)

2 - сквозная на тангентальной и торцовой поверхностях

Черт. 28 (продолжение)

Прорость в шпоне (береза)

1 - открытая; 2 - сросшаяся

Черт. 29

Измерение прорости в круглых лесоматериалах

1 - открытая; 2 - закрытая

Черт. 30

Измерение ложного ядра

Черт. 31

Радиальная пятнистость в шпоне (береза)

Черт. 32

Прожилки в шпоне (береза)

1 - разбросанные; 2 - групповые

Черт. 33

Измерение внутренней заболони

Черт. 34

Измерение грибных ядровых пятен, полос и ядровой гнили, дупла

1 - зона поражения в виде массивного центрального пятна; 2 - зона поражения в виде нескольких пятен, расположенных в центре; 3 - зона поражения в виде одиночного эксцентрично расположенного пятна; 4 - зона поражения в виде кольца

Черт. 35

Измерение заболонных грибных окрасок и заболонной гнили

1 - на неокоренных бревнах; 2 - на окоренных бревнах

Черт. 36

Поверхностная червоточина (сосна)

Черт. 37

Измерение обугленности

Черт. 39

Глубокая червоточина

1 - некрупная (сосна); 2 - крупная (ель)

Черт. 38

Измерение обзола

1 - тупой ( при при );

2 - острый ( ; )

Черт. 40

Закорина в шпоне (береза)

Черт. 41

Риски Ворсистость Мшистость

Черт. 42 Черт. 43 Черт.44

Измерения заруба и запила в пилопродукции и деталях

1 - заруб; 2 - запил

Черт. 45

Вырыв в пилопродукции и деталях

Черт. 47

Выщербины в пилопродукции и деталях

Черт. 48

Измерение выхвата

Черт. 49

Гребешок

Черт. 50

Измерение покоробленности

1 - простая; 2 - сложная ( при ; при );

3 - продольная по кромке; 4 - поперечная; 5 - крыловатость

Черт. 51

Рис. 2 (а, б, в). Виды сучков по состоянию древесины: а – сучок светлый здоровый, б – сучок темный здоровый, в – загнивший сучок

Рис. 2 (г, д). Виды сучков по состоянию древесины:

г – гнилой сучок, д – табачный сучок.

Рис. 5. Виды трещин в бревне.

Рис. 6. Основные разновидности трещин в досках.

Рис. 8. Пороки строения древесины.

Рис. 10. Грибные ядровые пятна и полосы в древесине сосны (а) и березы (б)

Рис. 11. Ядровая гниль.

Рис. 12. Плесень.

Рис. 13. Заболонные грибные окраски.

Рис. 14. Заболонная гниль.

Рис. 15. Наружная трухлявая гниль.

Рис. 16. Червоточина.

Рис. 17. Измерение покоробленности (схема):

а₁ – а₆ – прогиб

Рис. 1. Двойная сердцевина в стволе сосны

Рис. 2. Сухобокость

Рис. 3. Рак сосны