Структура древесины

Под микроскопом клетки древесины имеют форму спиралевидных (веретенообразных) волокон-трубочек (трахеидов), стенки которых состоят из вещества целлюлозы (рис. 2, поз. а и б).

Рис. 2. Трахеиды ранней (а)и поздней (б) древесины сосны;

проводящие сосуды лиственных пород:

1 – липы, 2 – бука, 3 – дуба

В зависимости от выполняемой функции клетки древесины классифицируются на три группы:

1) механические (опорные) – пустотелые отмершие клетки, вытянутые вдоль ствола. Их древесная ткань наиболее прочна и стойка к загниванию. Они придают древесине механическую прочность;

2) проводящие – сосуды древесных пород (тонкостенные трубочки диаметром 0,04–0,3 мм), расположенные вдоль ствола. По этим трубочкам-сосудам передаются питательные вещества с влагой (рис. 2, поз. 1–3);

3) сердцевинные лучи – располагаются в радиальном направлении на торцевом срезе. По ним древесина сравнительно легко раскалывается, по ним же образуются трещины при высыхании.

а б

Рис. 3.

а – Разрезы ствола дерева:

А – торцевой (поперечный), Б – радиальный, В – тангенциальный;

1 – сердцевина, 2 – ядро, 3 – заболонь, 4 – кора;

б – торцевой разрез ствола дерева:

1 – пробковый слой коры, 2 – лубяной слой коры, 3 – камбий, 4 – заболонь,

5 – ядро, 6 – сердцевинные лучи, 7 – сердцевина

Как известно, ввиду своего волокнистого строения, древесина обладает ярко выраженной анизотропией свойств. Поэтому для изучения макроструктуры древесины и ее свойств пользуются тремя основными разрезами: поперечным (торцевым); радиальным, проходящим через ось ствола и тангенциальным, проходящим по хорде вдоль ствола (рис. 3, а).

На торцевом срезе прослеживаются три разных участка древесины: сердцевина, ядро и заболонь (рис. 3, б).

В центральной части ствола располагается сердцевина – рыхлая первичная ткань из тонкостенных клеток, имеет малую прочность и легко загнивает. Она представляет собой перезревшую древесину пониженной прочности, легко переходящую в трухлявость. Эта часть древесины недопустима в тонких досках и брусках, используемых для вытянутых и изгибаемых конструкций. Легко выкрашивается.

Окружающая сердцевину область называется ядром. Это спелая древесина, представляющая прекратившие свой рост клетки, лишенные соков. Она выделяется темным цветом. Ядровая часть древесины обладает наивысшей прочностью и стойкостью к загниванию, поэтому является лучшим по качеству строительным материалом.

Заболонь занимает периферийную часть ствола и состоит из колец более молодой древесины, окружающей ядро. Это живые клетки дерева. По ним перемещается влага с растворенными питательными веществами. Заболонь имеет большую влажность, чем ядро, менее стойка к загниванию и, вследствие значительной усушки, усиливает коробление пиломатериалов. Она обычно светлее ядра. Ежегодно нарастая концентрическими слоями, заболонь увеличивает толщину дерева. Ширина годовых колец зависит от породы дерева, его возраста, климата и места произрастания. Чем уже годичные кольца прироста и чем они равномернее, тем выше сорт древесины как строительного материала [2].

Свойства древесины

Свойства древесины определяются структурой и составом различных ее пород. Древесина обладает специфическими свойствами, подаренными ей природой. Человек с глубокой древности оценил это и приспособил древесину к своей повседневной жизни. Физические и механические свойства древесины – это и есть то, что резко выделяет ее среди других материалов, определяет способы ее заготовки, переработки, условия эксплуатации и способствует широкому использованию в строительстве и архитектуре.