Кои дървета имат овални листа. Структурата на твърдата дървесина

Преди да започнете да правите каквото и да е дърво, трябва да решите какъв вид ствол и корона ще има. Има няколко вида дървета, които могат да бъдат пресъздадени с мъниста.

видове стволове на дървета

Шакан

Този стил предполага наклонено дърво. С този стил можете да направите всяко дърво, което се огъва под въздействието на силен вятър.

Стволът на дървото може да бъде направен прав или можете да го направите леко извит.

Bujungi

Този тип ствол е идеален за създаване на стволове на дървета, както широколистни, така и иглолистни. Багажникът в този стил ще бъде извит, с плавни линии. Короната на такива дървета ще бъде разположена само в най-горната част на дървото, няма долни клони.

Икадабука

Този стил включва изпълнението на паднали дървета.

Иши-зуки

Клен, бор, дюля изглеждат красиво в този стил. Дърветата в този стил предават усещането, че са прераснали в камъни.

Сокан

Този стил е чудесен за всички видове дървета. Това предполага два вида стволове, израстващи от корените. Един от тях ще бъде по-дебел, по-мощен от другия.

Кааба-дачи

Този стил включва и два ствола на дърво. Само тук е тяхното удвояване.

Кенгай

В този стил най-добре е да се правят борове, пираканти, хвойни. Това не е просто дърво, а растение, растящо на много стръмен склон. Той се огъва не само под собствената си тежест, но и от камъните, които биха могли да паднат върху него при падане от скалата.

хоки-дачи

Стил за изработка на дървета с тънки клони (бряст, габър, зелкова).

Както при иглолистните дървета, сърцевината твърда дървесинаобразуван от доста големи паренхимни клетки, сред които понякога има малки дебелостенни клетки, разположени поединично или на малки групи и изпълнени с кафяво съдържание; при бреза, дъб и ясен клетките на сърцевината могат да останат живи до 20-годишна възраст.

Твърдата дървесина е построена по-сложно и се състои от по-голям брой различни елементи, като в напречното им сечение радиалното им разположение се среща само в сърцевинните лъчи. Силното развитие на отделните елементи, особено на съдовете, измества съседните клетки, в резултат на което твърдата дървесина няма правилната структура, характерна за иглолистната дървесина. Структурата на твърдата дървесина включва проводящи елементи - съдове и трахеиди, механични елементи - либриформни влакна и елементи за съхранение - паренхимни клетки. Между тези основни типове елементи има преходни (междинни) форми; това допълнително усложнява структурата на твърдата дървесина. На фиг. 20 и 21 показват диаграми на микроскопичната структура на дъбова дървесина (пръстеновидни съдови видове) и бреза (разпръснати съдови видове).

Съдовете - типични водоносни елементи само от твърда дървесина - са дълги тънкостенни тръби, образувани от дълъг вертикален ред къси клетки, наречени сегменти на съда, чрез разтваряне на преградите между тях. Ако в същото време се образува една голяма заоблена дупка в преградата, такава перфорация се нарича проста. Ако след разтварянето в преградата останат известен брой ивици, между които са разположени прорезови отвори, тогава такава перфорация се нарича стълбищна перфорация (фиг. 22). При много видове има един вид перфорация в съдовете, например: дъбът има само прости, а брезата има само стълбищни перфорации. Някои породи имат и двете, но в този случай преобладава всеки един вид перфорация.

Ориз. 20. Схема на микроскопичната структура на дъбовата дървесина: 1 - годишен слой; 2 - съдове; 3 - голям съд от ранната зона; 4 - тесен съд на късната зона; 5 широка сърцевина; 6 - тясна сърцевина; 7 - либриформ.

След свързването на клетките, които образуват съда, протоплазмата и ядрото загиват и съдовете се превръщат в мъртви капилярни тръбички, пълни с вода. При големите съдове диаметърът на сегментите е голям, докато дължината им често е по-малка от диаметъра; преградите между сегментите са перпендикулярни на дължината на съда, перфорациите са прости. При малки съдове диаметърът на сегментите е малък, а дължината им е няколко пъти по-голяма от напречните размери; преградите между сегментите са силно наклонени и при много породи са оборудвани със стълбищни перфорации.

Ориз. 21. Схема на микроскопичната структура на брезовата дървесина: 1 - годишен слой; 2- съдове; 3- ядрени лъчи; 4 - либриформ.

Така формата на сегментите на съдовете може да бъде различна – от вретеновидна при малките съдове до цилиндрична или бъчвовидна при големите съдове; дължината им в ранната дървесина от пръстеновидни твърди дървесни видове (големи съдове) е от 0,23 до 0,39 mm, а в късната дървесина (малки съдове) от 0,27 до 0,58 mm. Страничните стени на кръвоносните съдове различни породиотличават се с разнообразни удебеления, които възникват най-вече от отлагането на вторични слоеве върху първичната обвивка, която на неудебелени места остава целулоза и служи за преминаване на вода в съседни елементи; удебелените места обикновено се вдървесяват, тъй като са предназначени да придадат здравина на стената на съд, подложен на натиск от съседни елементи.

Ориз. Фиг. 22. Детайли за структурата на съда: а - съдов сегмент със скалариформна перфорация; б - два съдови сегмента с проста перфорация; в - спирален съд; г - видове оградени пори по стените на съда; д - съд с каси; 1 - заоблени пори (бреза); 2- диамантени пори (клен); 3- многостранни пори (бряст); 4 - съдова стена; 5 - каси.

Удебеляването на стените на съдовете се разделя на пръстеновидно, спирално и мрежесто (виж фиг. 22). Най-малко удебелени са пръстеновидните съдове. Удебеляванията им са под формата на пръстени, разположени на забележимо разстояние един от друг; такива съдове се срещат само в първичната дървесина. Стената на съдовете със спираловидни удебеления е по-силно укрепена. При мрежестите съдове стената е удебелена почти изцяло, така че остават само пори, видими като чести точки по страничната повърхност на съда. В дървесината на повечето видове твърда дървесина се срещат мрежести съдове, а при някои видове, например липа, клен, спираловидни съдове.

В местата на допир на стените със съседния съд има оградени пори различни форми, които се различават от ограничените пори на иглолистните дървета с по-малкия си размер и липсата на тор. На места, където стената граничи с паренхимните клетки, съдовете имат полуограничени пори (граничат само отстрани на съда). В местата на контакт с клетките на медуларния лъч по стените на съда има правоъгълни зони, върху които са тясно разположени овални или заоблени пори с много тясна граница. В местата на контакт с влакната на либриформа стените на съдовете нямат пори.

Изследванията на дървесината от ясен показват, че съдовете в ствола, отклоняващи се от вертикалата в тангенциални и отчасти в радиални посоки, комуникират със съседните съдове чрез множество оградени пори и перфорационни плочи. Благодарение на посочените крайни и междинни контакти в твърда дървесина се образува единна пространствено разклонена водоснабдителна система. При някои породи, с образуването на ядро, съдовете се запушват с тили и се изключват като проводими елементи. Тиловете са израстъци, в повечето случаи, на съседни клетки на медуларните лъчи и рядко на дървесния паренхим; те имат формата на мехурчета с вдървесени стени. Врастването на паренхимни клетки в съда става през порите по стените му (виж фиг. 22).

При някои породи касите се образуват нормално след една или повече години експлоатация на съда; Така при белия скакал и шам фъстък големите съдове са частично запушени с каси още в края на първата година на съществуване. При много видове съдовете на сърцевината обикновено са запушени с керемиди (при дъб, бряст), но в някои случаи се наблюдава силно образуване на ядрото при видовете без ядро ​​(например при фалшивата сърцевина на бука). Ролята на касите в растящото дърво може да бъде различна: опашките запушват водните пътища; запълването на съдовете на сърцевината с керемиди, особено дебелостенни (за шам фъстък), повишава твърдостта на дървесината; ако клетките на till са живи, те играят ролята на елементи за съхранение заедно с дървесния паренхим. При отсечено дърво, наличието на till прави много трудно импрегнирането на дървесината; например, фалшивата сърцевина на бука е почти невъзможно да се импрегнира. Трахеидите в твърдата дървесина могат да бъдат два вида: съдови и влакнести (фиг. 23). Съдовите трахеиди са предимно водопроводни елементи, чиято дължина рядко надвишава 0,5 mm; по своята форма, размер, а също и в местоположението на порите, те са подобни на сегменти от малки съдове; стените им често са оборудвани със спираловидни удебеления. Съдовата трахеида може да се разглежда като междинен елемент между типичната трахеида и съдовия сегмент.

Влакнестият трахеид от своя страна е преходен елемент от трахеида към либриформното влакно; има формата на доста дълго влакно със заострени краища, дебела обвивка и малка кухина; порите по стените са малки, оградени, предимно с дупка прорезна форма. Влакнестите трахеиди се различават от либриформните влакна с малко по-малка дебелина на стената, но главно по наличието на ясно оградени пори, докато либриформните влакна имат прости пори. Трахеидите се намират в дървесината не на всички твърди дървесини; трахеидите и от двата вида се срещат в дъбовата дървесина, където са ограничени до късната зона на годишните слоеве; влакнести трахеиди се намират в дървесината на круша и ябълка.

Libriform е основният компонент на твърдата дървесина; при някои породи заема до 76% от общия обем. Либриформните влакна са вретеновидни прозенхимни клетки с дебели вдървесени стени (виж фиг. 23), малка кухина и минимален брой прости пори по стените; отстрани порите се виждат като тесни процепи, подредени в спирала (наклонени процепни пори). В повечето случаи заострените краища на либриформните влакна са гладки, но при някои породи те са разцепени или имат прорези (при бук, евкалипт), което води до по-плътно свързване на влакната едно с друго. Дължината на либриформните влакна варира от 0,3 до 2 mm, а дебелината - от 0,02 до 0,05 mm.

Ориз. 23. Елементи от твърда дървесина: а - съдова трахеида; б - фиброзна трахеида; в - либриформно влакно; g - влакно от клоазон либриформ; д - нишка дървесен паренхим; д - вретеновидна клетка от дървесен паренхим; g - клетки на ядрените лъчи.

Напълно оформените либриформни влакна са лишени от живо съдържание и техните кухини са пълни с въздух. Стените на либриформните влакна са силно удебелени в дървото хард рок(дъб, ясен, бук, габър и др.) и по-слаби в дървесината меки скали(липи, тополи, върби). На фиг. 24 показва либриформ с различни дебелини на стените. При някои видове, като кленове, има влакна с по-малко удебелени стени и живо съдържание; тези елементи могат да се разглеждат като междинни между влакната на либриформата и вретеновидните клетки на дървесния паренхим.

По радиуса на ствола размерите на либриформните влакна и дебелината на техните стени се увеличават в посока от ядрото към кората, достигат максимум, след което остават непроменени или леко намаляват. По височината на ствола дължината на влакната на либриформа и дебелината на стените им намаляват в посока от дупето към върха. Плътността и здравината на дървесината от твърда дървесина зависят от количеството либриформ и размера на отделните влакна, главно от дебелината на стените им. Размерите на либриформните влакна зависят от условията на растеж: с подобряването на тези условия дължината на влакната и дебелината на техните черупки се увеличават. Изтъняването причинява увеличаване на броя и дължината на либриформните влакна.

Ориз. 24. Фрагменти от напречни разрези от топола (вляво), бук (среда) и желязо (вдясно): 1 - съдове; 2- ядрена греда; 3, 4 и 5 - либриформни влакна с тънки, средна дебелина и много дебели стени.

В дървесината на някои видове (например тиково дърво) се среща т. нар. cloisonne libriform (виж фиг. 23). Неговите влакна, след края на растежа по дължина и удебеляването на черупките, се разделят чрез напречни прегради на няколко секции; преградите остават тънки и не се вдървесяват. По този начин влакното на клоазонната либриформа донякъде наподобява нишка от дървесен паренхим, от която се различава по естеството на порите и дебелината на страничните (надлъжни) стени; освен това кухините на клоазонната либриформа нямат съдържание. основни лъчи. Паренхимните клетки в твърдата дървесина, както и в иглолистната дървесина, образуват предимно сърцевини, които са много по-развити в твърдата дървесина, отколкото в иглолистните дървета. Те се състоят изключително от паренхимни клетки, малко удължени по дължината на гредата, с тънки вдървесени стени и множество прости пори, особено на онези места, където клетките на лъча докосват съдовете или трахеидите.

По ширина сърцевините лъчи на твърда дървесина имат от един (ясен) до няколко десетки (широки лъчи от дъб, бук) реда клетки, а по височина - от няколко реда (чемшир) до няколко десетки и дори стотици реда клетки ( дъб, бук). На тангенциален участък едноредовите лъчи са представени от вертикална верига от клетки, а многоредовите изглеждат като вретено или леща. Структурата на фалшивата широка греда, спомената по-горе, е показана на фиг. 25.

Ориз. Фиг. 25. Сърцевинна греда върху радиален разрез от върбова дървесина (вляво) и тангенциален разрез от габър (вдясно): 1 - стоящи клетки; 2 - лежащи клетки; 3 - съд; 4 - фалшива широка греда; 5.6 - тесни греди; 7 - либриформ.

При някои видове (върби) крайните клетки, т.е. горните и долните редове по височината на гредата, са удължени напречно на гредата и се наричат ​​изправени (фиг. 25); такива лъчи се наричат ​​хетерогенни лъчи, за разлика от хомогенните лъчи, при които всички клетки са с еднаква форма. Ширината на клетките на медуларните лъчи в дървесината на летния дъб е 15 µm, а височината е 17 µm; дължина на клетките в тесни лъчи 50-55μ, в широки лъчи 69-94μ. Средните (по височина) клетки на медуларните лъчи както при широколистните, така и при иглолистните видове са придружени от двете страни от тесни, пълни с въздух междуклетъчни канали, проникващи в лъча по цялата му дължина и прилежащи към лещите на кората през междуклетъчните пространства на кортикален паренхим; през тези проходи се осъществява газообмен с атмосферата около дървото. Клетките на медуларните лъчи в твърдата дървесина могат да останат живи за дълго време; Така в едно ябълково дърво са открити живи клетки в близост до сърцевината на 24-годишен, в бук - на 98-годишен, а в габър - дори на 107-годишен.

Дървесен паренхим. Твърдите дървета, които хвърлят листата си за зимата, се нуждаят от повече резервни хранителни вещества от иглолистните, за да произведат листа в началото на следващия вегетационен период. В резултат на това при широколистните видове, наред с по-голямо съдържание (обем) на сърцевинни лъчи, по-силно се развива дървесният паренхим, който почти липсва при иглолистните видове. Дървесните паренхимни клетки са подредени във вертикални редове и снабдени с прости пори; крайните клетки имат заострена форма, поради което целият ред създава впечатление за влакно, разделено на секции с напречни прегради (виж фиг. 23). Такива редове от паренхимни клетки се наричат ​​нишки от дървесен паренхим. При някои видове (бреза, липа, върба) има вретеновидни паренхимни клетки (фузиформен паренхим) без напречни прегради. Веретеновидният паренхим се различава от трахеидния по вида на порите и отсъствието на спираловидни удебеления, а от влакната на либриформата по дебелината на стените, вида на порите и формата на краищата.

Дървесният паренхим в твърдата дървесина заема от 2 до 15% от общия обем на дървесината. При някои тропически видове дървесният паренхим образува основната част от дървесината; такива породи дават особено светло дърво (например балса). Разпределението на дървесния паренхим в годишния слой зависи от вида и има голяма диагностична стойност. Съществуват следните основни видове разпределение на дървесен паренхим: разпръснат (дифузен) паренхим, когато клетките му са повече или по-малко равномерно разпределени върху годишния слой (бреза, бук и др.); граничен (терминален) паренхим, когато годишният слой завършва с един или повече реда дървесен паренхим (върба, кленове и др.); тангенциален (метатрахеален) паренхим, когато клетките му образуват тангенциални редове в късната зона на годишните слоеве (дъб, орех и др.); периваскуларен (вазицентричен) паренхим, когато клетките му са групирани близо до съдовете. Приблизителното съдържание на различни елементи в твърдата дървесина може да се илюстрира с данните в табл. 6.

7.4. Качествени показателидървени материали

Дървесината от иглолистна и твърда дървесина има набор от свойства, чието ниво на показатели се определя от вида на дървесния вид, анатомичната структура и състав на дървесината, степента на оптимизиране на цялостната структура на дървесния материал, който се е развил по време на растежа на дървото в реални условия. Капилярното пространство в дървесината и проникването на вода в капилярите оказват особено съществено влияние върху нивото на имуществените показатели. Някои от тях (от първи ред) са относително големи, въпреки че се променят с възрастта на дървото – междуклетъчното пространство, клетъчните кухини, порите в клетъчните стени. Други с много по-малък диаметър (втори порядък) съставляват междуфибриларното пространство и пространството вътре в микрофибрилите. И двете обаче, макар и с различен период на действие на проникната вода, благоприятстват набъбването на дървесните влакна по дебелина с 20-30%, по дължина - с 1-3% поради спиралната структура на влакното.

Дървото винаги съдържа малко влага. Обикновено се разграничават: съдържание на влага на прясно отсечена дървесина - от 35 до 60%, понякога до 100% или повече от масата на абсолютно суха дървесина; влажност на въздушно-сухата дървесина - обикновено 15-20%, което зависи основно от относителната влажност на околния въздух; съдържанието на влага във влажната дървесина, което може да бъде доста високо. Например, след дълъг престой във вода, влагата може да съдържа до 150% или повече от масата на абсолютно сухо дърво. Абсолютно суха дървесина условно се счита за дървесина, изсушена до постоянно тегло при температура от 105 ° C, въпреки че винаги съдържа малко количество влага.

Влагата е неравномерно разпределена в дървесината: тя е повече в задната част на ствола, в беловината, по-малко в сърцевината, въпреки че понякога сърцевината на твърдата дървесина може да бъде по-влажна от беловината.

Влагата може да бъде свободна, запълваща вътрешните кухини на клетките, т.е. капилярното пространство от първи ред, и хигроскопична, разположена в най-тънките капилярни пространства от втори ред, с възможен преход в колоидно свързано състояние под въздействието на взаимодействието му с веществото на дървото. Когато дървесината е във въздушна среда, наситена с водни пари за дълго време, т.е. при относителна влажност на въздуха, равна на 100%, тогава стените на клетките са напълно наситени с хигроскопична влага. Тази граница се нарича точка на насищане на влакната или граница на хигроскопична влага. За дърво различни породистойността на границата на хигроскопичност варира от 23 до 35% от масата на суха дървесина. Средно се приема за 30%. По това време във влакната все още няма свободна влага, но набъбването достига своя максимум, а линейното набъбване не е по-високо от 6-13%. При подуване се наблюдава свиване (компресия): обем

набъбнала дървесина е по-малко от сбора на обемите дървесина преди набъбване и абсорбираната вода. Феноменът на свиване се свързва с компресирането на водата, по-специално на първите й порции (до около 6%), когато водата има повишена плътност (до 2,6 g/cm 3), а обемът на абсорбираната вода се намалява с около 25%. Освен свиването, в процеса на поглъщане на вода възниква и налягане на набъбване (до 100-400 MPa) и се отделя набъбваща (намокряща) топлина. Колкото по-кристална част в целулозата и по-малко аморфна, толкова по-малко набъбват влакната и толкова по-малко топлината на намокряне (набъбване), както и при компресиране на водата.

Обратното на подуването се нарича свиване. Изразява се чрез намаляване на линейните и обемни размери на дървесината при отстраняване на хигроскопичната влага.

Поради влакнестата структура дървото има различно свиване в различни посоки. В радиална посока е 3-6%, в тангенциална - един и половина до два пъти повече, отколкото в радиална посока, и е 6-12%. Свиването по дължината на влакната не се определя поради незначителната му стойност. Обемното свиване Y около се изчислява като процент, без да се отчита надлъжното свиване по приблизителната формула

където ноИ б - размери на пробата съответно в тангенциална и радиална посока; но 0 И б 0 - размери на пробата в същите посоки в напълно сухо състояние.

Общият обем на хигроскопична влага в дървесината (25-30%)

разделени на адсорбционни, ориентирани чрез водородни връзки в най-тънките капилярни пространства (4-6% от абсолютно суха дървесина) и абсорбирани поради капилярна кондензация (20-25% от абсолютно суха дървесина). Останалата свободна влага е в капилярното пространство от първи ред. При сушене на дървесина е особено трудно да се отстранят тези 4-6% влага, тъй като тя е силно свързана с водородни връзки.

В допълнение към влагата, хигроскопичността, абсорбцията на влага, загубата на влага, които характеризират съотношението на дървесината към водната среда, има редица физични свойства, които определят качеството на дървения материал. За използването на дървесина за строителни цели най-значимите от тях са: истинска плътностдървесно вещество, което е приблизително еднакво за различните видове и е 1,53-1,55 g / cm 3; средна плътностварира в широк диапазон за различните видове, за едни и същи видове на различна възраст или с различни съотношения на късна и ранна дървесина. Освен това зависи от съдържанието на влага и порьозността на дървесината. Като правило, средната плътност на дървесината е по-малка от 1 g / cm 3 (450-900 kg / m 3), тъй като обемът на порите в нея е значителен, например бор - 50-75, смърч - 60-76 , дъб - 32-64, липа - 65-75, а обемът на дървесната материя е само 20-50%.

Така например, средната плътност на смърчовата дървесина е 0,37-0,58, бор 0,3-0,7, дъб 0,51-1,04, бреза 0,5-0,75 g/cm 3 . Но има скали, които са много по-леки, например балсово дърво (0,1 g / cm 3) и много по-тежки - желязна дървесина, backout (1,35 g / cm 3) и т.н.

Средната плътност на дървесината с действително съдържание на влага се преизчислява към стандартното съдържание на влага, взето равно на 12%:

където ρ о 12 - средна плътност на дървесна проба при влажност У = 12%; к о - коефициент на обемно свиване, който показва с колко процента се променя обемът на пробата, когато нейното съдържание на влага се промени с 1%. За повечето видове дървесина к о = 0,5 (за бреза, бук, лиственица, габър к о = 0,6). Определя се по формулата: к о = V о /(У 1 - У 2 ), където V о- обемно свиване; У 1 И У 2 - влажност на дървесината, съответно начална и крайна.

Дървото е лош проводник на топлина, поради своята порьозност (порите са пълни с въздух). Топлопроводимостта по протежение на влакната е много по-голяма, отколкото напречно. Така например в бора по протежение на влакната топлопроводимостта е 0,35 W / (m∙K), а напречно на влакната - 0,17 W / (m∙K). Освен това е по-високо в радиална посока, отколкото в тангенциална посока.

Топлинното разширение на дървесината е малко и е 12-15 пъти по-високо напречно на влакната, отколкото по дължината (надвишава топлинното разширение на металите).

Топлинният капацитет на абсолютно суха дървесина от различни видове е приблизително еднакъв: 1,26-1,42 J / (g ∙ K); С увеличаване на влагата топлинният капацитет на дървесината се увеличава. Топлината на изгаряне на абсолютно суха дървесина от различни видове се различава сравнително малко и възлиза на 20160-21200 kJ / kg. Ясно е, че с влагата топлината на изгаряне на дървесината е значително намалена.

Температурният коефициент на разширение на дървесината зависи от вида и посоката на влакната: по протежение на влакната е 0,000002-0,00001, напречно на влакната - 0,00003-0,00006.

Електрическата проводимост на сухото дърво е много ниска, особено в напречната посока на влакната, така че е добър изолатор. Но с влага електрическата проводимост се увеличава, което служи като основа за измерване на влажността според тази физична

Имот.

Абсолютно сухата дървесина има специфично съпротивление от 10 13 -10 15 Ohm-m, тя се нарича полярни диелектрици. С увеличаване на влагата съпротивлението на дървесината намалява и когато съдържанието на влага е над границата на насищане на клетъчната стена (30%), дървото може да проявява йонна проводимост. Това свойство се взема предвид, тъй като диелектричното нагряване се използва при производството на дървесен бетон, ПДЧ и ПДЧ, при модифициране на дървесина.

Дървесината, като важен строителен материал, има висока якост при действие на напрежения на натиск и опън, която е в пряка зависимост от съдържанието на късна дървесина, порьозност и влага, посоката на механичните сили по отношение на разположението на влакната, в при което неговата анизотропия е особено изразена. Анизотропията е следствие от бавно развиващата се оптимизация (подреждане) на микро- и макроструктурата "при условията на растеж на дърветата и максимална устойчивост на ствола на механични натоварвания, с освобождаване на подсилващи (усилващи) влакна в неговите тъкани. Тези влакна са ориентирани по посоките на действие на основните напрежения.В същото време се комбинират с по-гъвкави влакна от ранна дървесина.Може да се твърди, че анатомичната структура (макроструктурата), предимно механичните тъкани, оказва значително влияние върху анизотропията от дървесина.по протежение на влакната, а модулът на еластичност е почти 40 пъти по-голям напречно на влакната.Разликата в „еластични свойства в различни посоки се дължи на влиянието на лъчите на сърцевината, особено в твърдата дървесина. То се проявява толкова повече, колкото по-голям е делът на сърцевините лъчи като особени лъчи на твърдост в анатомична структурадърво.

Ориентираната микро- и макроструктура на дървесината определя нейната анизотропия не само при механични, но и при други физически въздействия. Например, коефициентът на термично разширение е по-малък по дължината на влакната и по-голям напречно на влакната (в тангенциална посока). Анизотропията на набъбване на дървесината е по-изразена при иглолистните видове, а съотношението на радиалното налягане на набъбване към тангенциалното според Я. Рачковски е 0,6 за иглолистните видове и от 0,8 до 1 за твърдата дървесина. 1-0,15%) , а тангенциалната - най-голямата. Подобни анизотропни явления се отбелязват, според G.G. Мудрова, по отношение на свиването, топлопроводимостта, електропроводимостта и други свойства на дървесината (фиг. 7.12).

Ориз. 7.12. Подуване на борова дървесина: 1 - по протежение на влакната; 2 - в радиална посока; 3 - в тангенциална посока; 4 - обемно (TNV - точка на насищане на влакната)

Якост на опън на дървото (с влага У по време на тестването) при компресия по протежение на влакната (Р сж У ) определени на стандартни проби (правоъгълни призми с напречно сечение 20x20 mm и дължина 30 mm) и изчислени по формулата

(7.3)

където P max - максимално натоварване на скъсване, N; аИ б - размери напречно сечение, m

Якостта на натиск през влакната е много по-малка (10-30%) от якостта на натиск по дължината на влакната.

Най-голяма е якостта на опън по протежение на влакната; той е 2-3 пъти по-висок, отколкото при компресиран по протежение на влакната. Статична якост на огъване Р изг дърво (с влага wn изпитателен момент) се определя върху образци от греди с размери 20x20 mm и дължина 300 mm под въздействието на две симетрично разположени сили и се изчислява по формулата

(7.4)

където P max - сила на скъсване, N; л - разстояние между опорите (обхват на пробата-лъч), m; б И з - ширина и височина на гредата, m.

Якостта на дървесината при срязване по влакната е ниска и е приблизително 12 - 25% от якостта на натиск покрай влакната.

Силата на дървото намалява значително с увеличаване на влажността. Трябва да се намали до якост при стандартно съдържание на влага от 12%, като се използва формулата

където RW - якост на опън при влажност У,%; У - влажност на изследваната дървесина,%; α - корекционен коефициент за влажност, който показва колко се променя здравината на дървесината при промяна на влажността с 1% (в рамките на диапазона на влажност от 0 до 30%).

За бора коефициентът a по време на компресия и огъване е 0,04, т.е. материалът губи 4% от здравината си с увеличаване на влажността само с 1%.

Съотношението между здравината и плътността на дървесината, здравината и процента на късната дървесина се изразява в съответните емпирични формули:

за бор (7.6)

за дъб (7.7)

където R szh15 - якост на натиск, kg / cm 2, при съдържание на влага 15% (след изчисление, преобразувано в стандартно съдържание на влага 12%); ρ o 15 - средна плътност на дървесината при съдържание на влага 15%, g / cm 3; м - процент късна дървесина.

Твърдостта на дървото, способността му да се деформира при натоварване, се характеризира с модула на еластичност: E =Р/ε, където Р - якост на опън на дървото, ε - относителна деформация. Модулите на еластичност при натиск и опън по влакната са еднакви и за бор са 12300 MPa.

Деформируемостта по посока на зърното на дървото е сравнително ниска. Твърдостта му също е малка. Статичната твърдост се определя от натоварването, необходимо за притискане на половината от метална топка с радиус 5,64 mm в дървена проба до дълбочина на радиуса. Тогава площта на отпечатъка е 1 cm2. Твърдостта на дървесината от бор, смърч, липа, елша е 30 - 50 MPa, а по-твърдата дървесина - дъб, бреза, ясен, лиственица и др. - 50 - 100 MPa. Важно технологично свойство на дървото е способността да се задържат пирони, винтове (особено бор, смърч, елша). Твърдите дървета (като дъб) държат пирони и винтове 16 пъти по-здрави от иглолистните. При някои видове при забиване на пирон се образуват пукнатини (бук, дъб, лиственица).

Основен физични и механични свойстваиглолистна и широколистна дървесина, използвана в строителството, са дадени в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Основните физични и механични свойства на някои видове дървесина (средна стойност при съдържание на влага 12%)

За разлика от някои други строителни материали, степента на дървесната порода не се определя от здравината на изпитваните проби, а въз основа на задълбочено изследване на тях и оценка на съществуващите дефекти на дървесината, които често значително намаляват действителната здравина на плочите. , греди, трупи и други горски продукти. Ето защо е препоръчително да вземете предвид някои от най-често срещаните дефекти на дървото.