Вади деревини: їх види і вплив на якість матеріалу. Детальна класифікація

Вади деревини – це видимі дефекти, які погіршують властивості деревного матеріалу і роблять його непридатним для повноцінного використання. Пороки бувають природними (пов’язаними з особливостями розвитку дерева) та такими, що обумовлені зовнішніми впливами. Вони можуть виявлятися на всьому стовбурі або окремих його ділянках.

Пороки деревини регламентуються державним стандартом ГОСТ 2140-81. Відповідно до цього документа всі видимі дефекти, які знижують фізико-механічні характеристики деревини, ділять на 9 великих груп. Нумерація позначає, наскільки часто зустрічаються ті чи інші вади: на початку списку є найпоширеніші дефекти, наприкінці – ті, що зустрічаються рідше.

Групи деревних вад за ГОСТ 2140-81:

1.Сучки

2. Тріщини
3. Вади форми стовбура
4. Аномалії будови деревини
5. Хімічні забарвлення
6. Враження грибами
7. Біологічні враження
8. Механічні ушкодження
9. Пошкодження. Кожна із зазначених груп включає окремі види дефектів, а більшість із них має свої підвиди. У результаті виходить досить великий перелік. І це лише ті вади, які офіційно стандартизовані. Крім них, також існують дефекти, відсутні в ГОСТ. У цьому матеріалі ми розберемося з заплутаною класифікацією деревних вад і покажемо, як вони виглядають у реальності.

Сучки

Сучок – найпоширеніший порок, що є частиною гілки, укладеної в деревині стовбура. Більшість сучків виникає як результат розвитку ростових нирок (т. зв. первинні сучки). Рідше трапляються т.з. вторинні сучки, що нагадують очі, які є нерозвиненими в пагін сплячими нирками (див. схему нижче).

За формою сучки бувають круглими, овальними і довгастими. А виходячи зі ступеня зрощення з прилеглою деревиною, сучки поділяють на: зрощені, частково-зрощені і незрослі.

Залежно від розташування в пиломатеріалі сучки ділять на:

пластові (виходять на широкий бік – пласть);

кромкові (локалізовані на кромці);

торцеві (знаходяться на торці);

реброві (прошивають суміжні пласть та кромку);

зшивні (сучки прошивають всю пласть або крайку і виходять на обидва ребра).

Слід зазначити, деякі сучки не проступають на поверхню деревини, а є зарослими, тобто. прихованими. Такі дефекти можна виявити по здуттям або іншим слідам заростання, наприклад, зміни малюнку річних кілець.

За рівнем безпеки сучки ділять на:

здорові (без гнилі, допускається наявність тріщин, колір – світлий чи темний);

загнилі (зона гнилі трохи більше 1/3 площі);

тютюнові (майже догнилі сучки, що мають іржаво-бурий колір і розсипаються при механічному впливі).

Сучки, як правило, погіршують зовнішній вигляд пиломатеріалів і порушують їхню однорідність. Вони знижують міцність та погіршують інші фізико-механічні характеристики деревини. Через свою підвищену твердість здорові сучки ускладнюють обробку пиломатеріалів різальним інструментом.

Тріщини

Тріщини – це розриви вздовж волокон, які виникають через надлишок внутрішніх напруг у матеріалі. Кожна деревина має свою межу міцності на розтягування поперек волокон. Коли внутрішні напруження перевищують цей показник – виникають тріщини. Такі розриви можуть з’являтися в деревах, що ростуть, зрубаному пиловнику або вже розкроєному пиломатеріалі.

Тріщини псують зовнішній вигляд деревини та сильно знижують її фізико-механічні характеристики. Крім цього вони спрощують проникнення вглиб сортименту вологи та агентів біопоражень, що призводить до прискореного руйнування деревного матеріалу. Далі ми коротко розглянемо основні види тріщин.

Метикові тріщини

Довгі, радіально спрямовані тріщини, що тягнуться через середину стовбура дерева на 10 м і більше. Бувають двох типів: прості (поодинокі) та складні (множинні).

Метикові тріщини зосереджені в ядрі і, як правило, не доходять до периферії стовбура. Таким чином, зовні вони зазвичай залишаються непомітними, але в міру усушки колоди можуть виявлятися на поверхні. Невеликі метики, зміщені від центру до периферійної частини, називають вітреницями.

Мітик зазвичай утворюється природним чином, у процесі зростання дерева. Поява таких тріщин також можлива при валці – при різких стрибках внутрішньої напруги через удари дерева об землю.

Відлупні тріщини

Відлупними тріщинами, або просто відлупом, називають відшарування в серцевій частині стовбура. На спилі відлуп виглядає як велика дугоподібна або кільцеподібна тріщина. У такому вигляді її можна розглянути лише на торцях колод. У вже розкроєних дошках або брусі вона набуває вигляду поздовжніх тріщин або жолобкових заглиблень (основні види відлупу в дошці та брусі показані на фото).

Морозна тріщина

Неофіційна назва – морозобоїна. Це тріщини, що є зовнішніми розривами, що тягнуться вздовж усього дерева. Вони поширюються від поверхні в середину ствола за радіальними напрямками. Морозобоїни з’являються у живих деревах через різке зниження температури. Відповідно до ГОСТу до цього типу пороків також зараховують громобоїни – розтріскування, що утворюються після попадання в дерева блискавок.

Тріщини усушки

Як випливає з назви, такі дефекти виникають через зростання внутрішньої напруги в процесі сушіння. Це зовнішні тріщини, які розповсюджуються від поверхні до центру стовбура за радіальними напрямками. На відміну від тріщин природного походження (метиків чи морозобоїн) вони не такі широкі та глибокі. Залежно від того, на якому боці пиломатеріалів знаходяться дефекти, тріщини усушки класифікують на торцеві, бічні, пластові або кромкові.

Дефекти форми стовбура

Схистистість

Всі стовбури поступово зменшують свій діаметр від комлевої частини до вершини – таке природне звуження називається втечею. Але коли на кожен метр довжини заготовленого сортименту діаметр звужується більше, ніж на 1 см – це вважається дефектом, званим схистистістю. Він частіше зустрічається у дерев листяних порід, ніж у хвойних. Аномальне звуження ствола збільшує обсяг відходів під час промислової обробки; також біжистість стає причиною радіального нахилу волокон у дошці та брусі, що для пиломатеріалів вважається дефектом.

Закомелістість

Це один із проявів біжистості, коли діаметр аномально збільшений тільки в нижній (комлевій) частині стовбура. Про таку ваду можна говорити, якщо діаметр комлевої частини перевищує діаметр решти стовбура (на відстані 1 м від розширення) більш ніж у 1,2 рази. Залежно від того, яку форму розширення має на спилі, виділяють округлу (правильну) і ребристу (неправильну) закомелістість.

Овальність

Порок, при якому стовбур стовбура приймає овальний переріз. Про такий дефект можна говорити, якщо найбільший діаметр на торцевому спилі перевищує найменший не менше, ніж у 1,5 рази. Овальність стовбура не тільки ускладнює подальшу обробку сортименту, але й обумовлює такі внутрішні дефекти як крень або тягову деревину.

Нарости

Це різного роду локальні потовщення, що виникають на стовбурі та рідше – гілках. Під шаром кори вони можуть мати конусоподібні опуклості (характерно для капу) або гладку поверхню (характерно для сувелі).

Через свою форму, твердість та структурну аномалію асортимент з наростами не підходить для стандартних деревообробних процесів. Але завдяки своїй унікальній текстурі деревина наростів – цінна сировина для художніх виробів та створення декоративних виробів, а в промисловій деревообробці її використовують для виготовлення шпону.

Кривизна

Під цією вадою розуміють викривлення деревного стовбура по довжині. Часто це відбувається після втрати верхівкової втечі, коли дерево продовжує рости від бічної гілки. Також кривизна обумовлюється природним нахилом дерева у бік більшого освітлення або, коли воно росте на схилі. Кривизна стовбура може бути простою (один вигин) або складною, з множинними вигинами.

Пороки будови деревини

Нахил волокон (косошар)

Нахил волокон або неофіц. косошар – часто зустрічається вада деревини, який характеризується відхиленням напрямку волокон від поздовжньої осі стовбура. Виділяють два типи нахилу волокон у деревині – тангенціальний та радіальний.

Тангенціальний (природний) косошар характеризується гвинтовим розташуванням волокон. Виявляється на бічній поверхні круглих лісоматеріалів.

Радіальний (штучний) косошар виникає в результаті розпилювання кривих колод. Виявляється на поверхнях дощок та бруса у вигляді кривих волокон, розташованих під кутом до ребра сортименту.

Нахил волокон знижує міцність пиломатеріалів, збільшує усихання в поздовжньому напрямку, викликає гвинтову покоробленість дощок.

Свиливість

Свиливістю, або просто свиллю, називають звивисте або хаотичне розташування деревних волокон. Ця особливість частіше зустрічається у модринових дерев і буває двох типів:

Хвиляста свищуватість – волокна впорядковані один щодо одного і мають хвилеподібну форму.

Плутана свищуватість – волокна розташовані хаотично, на зрізі є характерні «червоточинки»; зустрічається головним чином в деревині капових наростів.

Свилувату деревину складно обробляти, але вона дуже цінується через свою красиву і нестандартну текстуру. Локальні викривлення річних кілець, які часто плутають зі свиллю, називають завитками. При зовнішній схожості вони відносяться до окремої групи вад.

Крен

Дефект у вигляді уявної потовщеності та потемніння пізньої деревини (темних річних кілець). Зустрічається у вигнутих частинах дерева (гілках та стовбурах), звернених до землі. Порок більшою мірою характерний для хвойних порід, особливо ялини та ялиці; також часто зустрічається у дерев, що ростуть на схилах.

Виділяють крен двох типів:

місцеву – вона виникає через нетривалі вигини стовбура і проявляється у вигляді вузьких несплошних дугоподібних ділянок з потемненнями;

суцільну – виникає на торцях стовбурів, що зазнавали тривалого вигину.

На поздовжніх зрізах пиломатеріалів і в шпоні крен виявляється у вигляді темних смуг. Область крені відрізняється підвищеною твердістю і надає деревині міцності при стисканні та статичному згині. Разом з тим такий порок знижує міцність при розтягуванні, різко збільшує усихання вздовж волокон, сприяє розтріскуванню та поздовжньому викривленню дощок та бруса. Також зона крена значно знижує водопоглинання деревини, що ускладнює її обробку пропитними складами.

Хибне ядро

Внутрішня зона деревини темного кольору, що зовні нагадує ядро, але функціонально не є такою. Зустрічається у модрини, частіше у берези, граба, липи, бука, вільхи або осики. Для такого псевдо ядра характерне розбіжність його кордону з річними кільцями, а також наявність темної облямівки, на кордоні зі світлою деревиною. За формою хибне ядро ​​буває круглим, лопатевим і у формі зірочки.

Внутрішня заболонь

Візуально досить цікава вада, що виявляється у вигляді світлого кільцевого прошарку всередині темного ядра. Зустрічається у листяних порід, частіше таких як дуб або ясен. Подібна аномалія виникає через порушення у роботі камбію під час сильних морозів. Незважаючи на досить цікавий ефект на торцевому спилі, внутрішня заболонь порушує міцність ядрової частини деревини і менш вологостійка.

Сухобокість

Сухобокість, або сухобочина, – локальне омертвіння зовні ствола, що утворилося в місцях механічного пошкодження кори і шару камбію на дереві, що росте. Виглядає як поглиблена ділянка, витягнута по довжині ствола з одного боку. По краях сухобочина має характерні напливи. Виникає через обдири, механічні удари, пошкодження стовбура після пожеж. Зустрічається усім видах дерев. У хвойних порід деревина, що прилягає до сухобочини, як правило, рясно просякнута смолою. Деревина в області сухобочин часто має грибні забарвлення, а також з’їдена комахами (рогохвістами).

Дана вада змінює правильну форму круглих лісоматеріалів, тягне за собою локальну деформацію річних кілець і порушує цілісність деревини в місцях напливів. Все це негативно позначається на фізико-механічних властивостях деревини та знижує вихід пиломатеріалу та шпону у процесі промислової обробки.

Прорість

Прорістю називають зарослу або заростаючу рану на поверхні стовбура, в якій міститься кора і деревина, що омертвіла. Прорість буває двох типів відкрита (частково заросла рана) і закрита (повністю заросле пошкодження). Простір порушує цілісність деревини і викликає локальну деформацію річних кілець, що негативно впливає на фізико-механічні властивості кінцевого пиломатеріалу.

Засмолок

Засмолок – ділянки хвойної деревини, рясно просочені смолою. Візуально вони відрізняються від решти деревини глибшим темним кольором. Утворюються внаслідок механічних пошкоджень деревного ствола. Найбільш типовий для сосни. На колодах виявляється за наявності ран і скупчення смоли.

Засмолені ділянки мають меншу проникність і не так активно вбирають вологу; також у них вища щільність та стійкість до біопоразок. При цьому засмолки гірше обробляються різальним інструментом і завдають багато проблем у процесі обробки.

Смоляні кишені

Вади хвойної деревини, що є порожнинами, в яких містяться смоли або камеді. У дереві, що росте, кишеньки з’являються через підкіркове пошкодження камбію або в результаті нагрівання стовбура сонячними променями в холодну пору року. Смола, присутня в таких порожнинах, ускладнює розпилювання сортименту, а також подальшу обробку, обробку та склейку деревини.

У дрібних деталях кишеньки знижують міцність деревини, тоді як у великих конструкційних елементах їх негативний вплив на міцність незначний.

Пораження грибами

Ядрові плями

Вади у вигляді неприродних змін кольору деревини в центральній (ядровій) зоні стовбура, спричинений активністю деревофарбуючих грибів. Зустрічається в деревах всіх видів, що ростуть, в зрубаному сортименті розвиток вади зупиняється. Зміна кольору може бути різною: від природних ядрових кольорів (бурого або червоно-коричневого) до типових грибних забарвлень, наприклад, темно-фіолетового або чорного.

Зміна кольору під впливом деревофарбуючих грибів ніяк не впливає на міцність деревини. Звичайно, це псує товарний вигляд пиломатеріалів, але проблема непривабливих пофарбувань легко виправляється за допомогою відбілювачів.

Окремо зазначимо, що грибні пофарбування — це не лише естетична проблема. Якщо не вживати заходів, під впливом деревофарбуючих грибів деревина почне збільшувати водопоглинання, через що у ній утворюється сприятливе середовище для розвитку дереворуйнівних грибів, що в свою чергу вже є серйозною проблемою.

Ядрова гнилизна

Виникає в товщі дерев, що ростуть, під впливом руйнівних грибів. Виділяють ядрову гниль кількох видів.

Строката ситова гниль — характеризується множинними дрібними світлими або жовтуватими цятками, витягнутими вздовж волокон, які добре виявляються на червонувато-бурому фоні ядрової частини ураженої деревини. Деревина довго зберігає цілісність і міцність, але в міру прогресування починає руйнуватися, набуваючи характерної комірчастої або волокнистої структури – втрачає твердість, легко розщеплюється. Строката ситова гнилизна зустрічається у хвойних і листяних порід.

Бура тріщинувата — гнилизна, при якій уражена деревина набуває бурого кольору і характерної тріщинуватої структури. У міру деградації деревина розпадається на прямокутні шматочки, які легко розламуються та перетираються. Цьому виду гнилі схильні до всіх видів деревних порід.

Біла волокниста – гниль світло-жовтого або білого кольору, іноді з проявом характерних чорних звивистих прожилок, що створюють малюнок, що нагадує мармурову фактуру. Через свій зовнішній вигляд, уражена деревина цінується як сировина для виробів та невеликих оздоблювальних деталей, наприклад, накладок для ножів.

Заболонні фарбування

Зміни кольору заболоні під впливом деревобарвних грибів. Поширеними різновидами таких забарвлень є:

синева — сірі, синюваті або зелені вогнища на поверхні дерева, що йдуть углиб його структури;

кольорові заболонні плями – викраси помаранчевих, рожевих, світло-фіолетових або коричневих кольорів.

Найчастіше такі забарвлення виникають на свіжозрубаній деревині та конструкціях, що контактують з вологою, рідше – на сухостійних деревах. Деревофарбуючі гриби не знижують фізико-механічних властивостей деревини, але псують її зовнішній вигляд і створюють умови для розвитку дереворуйнівних грибів, тому згадане антисептування таких колод та пиломатеріалів є обов’язковим.

Заболона гнилизна

Загнивання у вигляді плям та смуг, що охоплюють всю заболонь. У хвойних поразки мають жовто-бурий колір, у листяних – гниль приймає більш строкате забарвлення. Деревина, уражена такою гниллю, втрачає фізико-механічні характеристики, збільшує поглинання вологи і швидко руйнується.

Зовнішня трухлява гнилизна

Такий вид гнилі є результатом ураження деревини сильними дереворуйнівними грибами. Виникає в ядерній та заболонній частині через неправильне зберігання матеріалів протягом тривалого часу. На початкових етапах проявляється у вигляді змін кольору: спочатку деревина стає світло-коричневою, потім темно-бурою. Згодом відбувається швидка деградація фізико-механічних властивостей: у структурі дерева з’являється сітка тріщин і матеріал починає розпадатися характерними прямокутними шматочками. У цьому уражена деревина стає небезпечним сусідом здорових пиломатеріалів.

Біологічні пошкодження (червоточини)

Червоточини — це ушкодження деревини комахами, головним чином їх личинками. Мають вигляд проточених отворів, які можна зустріти в свіжозаготовлених, сухостійних і ослаблених деревах, що ростуть, а також в пиломатеріалах і дерев’яних конструкціях.

Червоточини бувають наступних видів:

поверхневі – глибиною не більше 3 мм;

неглибокі – глибиною проникнення до 15 мм (у колодах) і до 5 мм (у пиломатеріалах);

глибокі – з глибиною залягання більше 15 мм;

Окремо виділяють трухляву червоточину. При такій ваді кількість ходів настільки велика, що всередині деревина являє собою трухляву масу, що містить переважно бурове борошно; при цьому зовні вона може виглядати помірковано з’їденою.

Покоробленности

Деформацією називають зміни прямої геометрії пиломатеріалів, головним чином дощок і бруса. Вони можуть виникати відразу після розпилювання, але частіше – у процесі сушіння та/або зберігання. Основні види деформації показані на схемі.

Причиною деформації стає дисбаланс внутрішньої напруги. Наприклад, при поперечній деформації проявляється відмінність величин тангенціальної та радіальної усушки; при поздовжній – різниця усушки по довжині волокон.

Джерело: woodschool.ru