Свойства хвойных пород древесины

ТЕХНОНИКОЛЬ производит пиломатериалы из сосны, лиственницы, ели и кедра. Расскажем о свойствах и отличиях.

Строение древесины

Для понимания свойств древесины нужно понимать как она устроена

Основные части ствола и главные разрезы:

1 — Поперечный
2 — Радиальный
3 — Тангенциальный

Основные части ствола

Начиная от центра ствола:

• Сердцевина
• Древесина — ядровая часть и заболонь,
• Камбий — образовательная ткань,
• Кора, которая состоит из луба — внутренней части коры и пробки — внешней части коры.

Разрезы и распилы

П — поперечный или торцевой — разрез, перпендикулярный стволу дерева.

Р — продольный радиальный — разрез вдоль ствола, через его ось — сердцевину и радиус древесных колец. Рисунок на поверхности доски радиального распила — полосы.

Т — продольный тангенциальный — разрез, тоже проходит вдоль ствола, но перпендикулярно радиальному и не через ось ствола. Рисунок на поверхности доски тангенциального распила похож на параболы.

Встречаются доски смешанного распила

Тангенциальный распил

Доски радиального распила меньше подвержены деформациям. Текстура таких пиломатериалов более спокойная.

Доски тангенциального распила выгибаются по короткой стороне, из-за внутренних напряжений. Это называется поперечной покоробленностью. Такую особенность надо учитывать при монтаже.

Лиственничная палубная доска ТЕХНОНИКОЛЬ

Отделочные доски тангенциального распила попадаются чаще. Причина в более высоком коэффициенте выхода доски из бревна при тангенциальном распиле, чем при радиальном. Технология получения тангенциальной доски проще и дешевле, чем радиальной.

Встречаются доски смешанного типа.

Годичные кольца

На поперечном разрезе лиственницы хорошо видны светлоокрашенные кольца, которые чередуются с темными слоями. Более светлые, рыхлые и, как правило, широкие части — это ранняя древесина, которая образуется весной, а более темные и плотные — поздняя древесина и нарастает летом. Слой ранней и поздней древесины вместе образуют годичное кольцо или годовой слой, который соответствует одному году жизни дерева.

Сравнение ели, сосны, кедра и лиственницы

Переход от ранней древесины к поздней может быть очень резким, как у лиственницы , достаточно четким, как у сосны или плавным, почти незаметным, как у сибирского кедра.

Спил лиственницы Музей леса в Москве

Спил кедра сибирского Музей Леса в Москве

Ширина годичных колец одного дерева зависит от климатических условий. Если годичное кольцо узкое, то год был неблагоприятным и наоборот.

Описание древесины разных пород

Кедр сибирский

Кедр сибирский, или кедровая сосна из рода Pinus, как и сосна обыкновенная. Кедр сибирский растет на северо-востоке европейской части России, в Сибири почти до Забайкалья.

Ядровая древесина сибирского кедра светло- или желтовато-розового цвета, без резкой границы между ней и широкой, желтовато-белой заболонью.

Годичные слои заметны, но переход от ранней древесины к поздней постепенный, растушеванный.

Смоляных ходов у кедра меньше, чем у сосны, но они крупнее.

Древесина кедра легкая, мягкая, хорошо обрабатывается в разных направлениях, прочность средняя между древесиной ели сибирской и пихты сибирской, однако более стойкая к гниению, чем древесина обеих этих пород.

Зимостойкость и малая требовательность кедра сибирского к теплу подтверждаются также очень низкими температурами воздуха в северных пределах его распространения на равнине и плоскогорьях и в горах, где зимние температуры в Восточной Сибири достигают −50°С. А вегетационный и безморозный периоды — ограничены. В горах в отдельные годы не бывает без заморозков ни одного месяца.

Сибирский кедр выдерживает температуру зимой до −60°С и уступает по зимостойкости только лиственнице.

Кедровый лес — вырабатывает биологически активный кислород, который насыщен отрицательными ионами и фитонцидами.

Хвоя кедра содержит значительное количество фитонцидов, витамина С — 275 мг на 100 г хвои, эфирных масел.

Максимальная фитонцидная активность в июле и августе (11,0 − 11,1 единиц у кедра, у сосны — 10,3 − 13,0, а в октябре соответственно 5,3 и 4,5). Воздух под пологом кедрового леса отличается высокой стерильностью.

В кедровых лесах живут соболь, белка, колонок, бурый медведь, марал, глухарь и другие таежные звери и птицы. Здесь растут лекарственные и витаминные растения: золотой корень, маралий корень, володушка золотистая, черника, смородина, шиповник, черемша.

Среди хвойных нашей страны, сибирский кедр занимает особое положение. Вряд ли можно найти еще такое дерево, в котором сочетается столько положительных свойств. Зимостойкость и долговечность, декоративность и оздоровительные фитонцидные свойства, живительное значение смолы, антицинготные свойства хвои, целебные и питательные свойства семян — орешков, в которых содержатся биологически активные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности человеческого организма.

Эфирное масло кедра

Бальзам с кедровой живицей

Специфическая область применения древесины кедра — карандашное производство. В остальном кедр применяется для тех же целей, что сосна и ель. Из кедровых орехов добывают масло для пищевых и технических целей.

Лиственница сибирская

Лиственница — род хвойных летнезеленых деревьев, семейства сосновых. Самая распространенная порода в России. Лиственничные древостои занимают около 40% лесной площади с различными географическими и климатическими условиями. В России растет 14 видов лиственницы.

У древесины лиственницы ядро красновато-бурого цвета, резко отграниченная узкая белая или слегка желтоватая заболонь шириной 8-20 мм. Заболонь более проницаема для жидкостей и газов, чем ядро. Так как заболонь более молодая часть ствола, то в ней меньше сучков, она более эластичная, но менее прочная, чем ядровая. Годичные слои хорошо видны. Граница между ранней и поздней древесиной четкая. Объем ядровой части — 70 − 75%. Тогда как у ели объем спелой ядровой древесины составляет только 20%.

Годовые слои древесины лиственницы обычно широкие — от 1 до 3 мм, часто значительно варьируют в пределах одного дерева. Вариационная изменчивость ширины годовых слоев для каждого отдельного дерева зависит от различий в отдельные годы жизни дерева условий питания, климата, освещенности и других факторов. Поздняя древесина лиственницы имеет красновато-бурую окраску и состоит из толстостенных клеток. Контраст ранней и поздней древесины объясняется большим различием в толщине стенок клеток ранней и поздней древесины — в 2,5 − 3 раза. Это делает текстуру лиственницы разнообразной и интересной. Текстура древесины лиственницы ярко проявляется после смачивания хорошо обработанной поверхности водой или прозрачными покрытиями. Красивая текстура лиственницы и относительная легкость отделки в части лакирования и полирования делают ее похожей на твердолиственные породы. Поэтому древесину лиственницы используют как конструктивный, так и как облицовочный материал.

Соотношение между объемами ранней и поздней древесины влияет на физико-механические свойства древесины. Чем больше содержание поздней древесины, тем выше прочность древесины в целом. Поэтому в стандартах на высококачественную древесину лиственницы, предназначенную для изделий, к которым предъявляются высокие требования в отношении прочности, оговаривается содержание поздней древесины. Оно должно быть не ниже 20%. Для сосны и ели содержание поздней древесины — не менее 10%.

Древесина лиственницы плотная и прочная, стойкая к гниению. У более плотной древесины большая теплопроводность. Значит лиственница хуже держит тепло.

Древесина лиственницы обладает высокой механической прочностью на растяжение вдоль волокон, достигающей 15 кг/мм², но низким сопротивлением скалыванию и растяжению поперек волокон. Древесина лиственницы лучше сопротивляется сжатию вдоль волокон и хуже поперек, особенно в радиальном направлении. Предел прочности при сжатии вдоль волокон древесины сибирской лиственницы — от 511 до 615 кг/см² при влажности 15%.

Самая прочная сибирская лиственница растет в Новосибирской области и Красноярском крае. В древесине лиственницы есть вертикальные и горизонтальные смоляные ходы. Вертикальные смоляные ходы редкие и располагаются в поздней древесине или в переходной зоне между ранней и поздней древесиной. Они плохо различимы невооруженным глазом, но иногда на хорошо обработанном поперечном разрезе древесины лиственницы видны их редкие белые точки в поздней зоне. Горизонтальные и вертикальные смоляные ходы образуют единую разветвленную капиллярную систему.

На 1 мм² древесины лиственницы приходится от 1 до 4 горизонтальных смоляных ходов и 6 − 9 вертикальных. Диаметр вертикальных смоляных ходов сибирской лиственницы в среднем 60 − 90 мк, а горизонтальных — 25 мк. При повреждении дерева, в древесине лиственницы появляются дополнительные смоляные ходы. Такие патологические смоляные ходы чаще всего возникают у лиственницы сибирской, располагаясь тангенциальными рядами.

Древесина лиственницы легко растрескивается при сушке, легко раскалывается, труднее других хвойных пород обрабатывается на станках. Лиственничные пиломатериалы по сравнению с пиломатериалами других хвойных пород при камерной и атмосферной сушке в большей степени поражаются торцовыми и пластевыми трещинами. Так как у лиственничной древесины большая величина тангенциальной усушки, большая разность тангенциальной и радиальной усушек и низкая влагопроводность поперек волокон.

Тангенциальная усушка лиственничной древесины на 25% больше, чем у сосны, а также в 2 − 2,5 раза больше, чем в радиальном направлении. Для других пород это отношение значительно меньше. При изменении температуры и влажности окружающей среды древесина лиственницы меняет размеры и форму — усыхает, разбухает и коробится, в большей степени, чем другие хвойные породы.

Применяется при изготовлении гидротехнических, спортивных сооружений и в домостроении. Лиственница используется в производстве мебели, паркета, фанеры, в целлюлозно-бумажной промышленности.

Сосна ангарская

Сосна (Pinus) — род хвойных вечнозелёных деревьев, семейства сосновых, занимает около 1/6 площади всех лесов РФ.

Область распространения: на севере доходит до границы лесной зоны, на юге граничит с черноземной полосой, заходя в Крым и на Кавказ, от западных границ страны простирается на восток до Амура.

У древесины сосны слегка розоватое ядро, которое со временем становится буровато-красным , широкую заболонь различных цветов (от желтоватого до розоватого), хорошо видимые годичные слои с достаточно четкой границей между ранней и поздней древесиной, довольно крупные и многочисленные смоляные ходы. Древесина сосны характеризуется средней плотностью, достаточно высокими прочностью и стойкостью к гниению. Предел прочности при сжатии вдоль волокон — 439 г/см², при статическом изгибе — 793 кг/см², твердость — 200 кг/см² (центр европейской России).

Древесина сосны хорошо обрабатывается, поэтому из нее строят дома и делают мебель. Сосну используют как сырье для получения целлюлозы, кормовых дрожжей, из сосны добывают живицу, хвою сосны используют для получения биологически активных веществ.

Сосна — главный источник живичной смолы или живицы. Живица является средством физической защиты пораженных тканей от высыхания и нападения паразитов. Живица — ценное сырье, из которого изготавливается более 200 видов продукции, необходимой авиаторам, морякам, химикам, медикам, бумажникам и музыкантам. Живица сосны издавна применялась в народной медицине как противомикробное средство. Канифоль входит в состав пластырей и клеола — быстровысыхающего медицинского клея. Лечебными свойствами обладают сосновые почки, хвоя, побеги.

На территории Сибири более качественная древесина у сосны, произрастающей в Новосибирской, Красноярской и Иркутской областях. А та, что растет по берегам реки Ангара называется ангарской сосной.

Ангарские сосны, растут в бассейне реки Ангара в Красноярском крае, где резко континентальный климат, который характеризуется коротким жарким летом и продолжительной холодной зимой. Условия экстремальные, поэтому древесина у ангарской сосны более плотная, прочная и стойкая к гниению, чем у деревьев, растущих в более мягких климатических условиях.

Ель сибирская

Ель (Picea) — род хвойных вечнозелёных деревьев, семейства сосновых.

Ель занимает примерно 1/8 часть покрытой лесом площади. Наиболее распространены два вида: ель обыкновенная и ель сибирская.

Ель сибирская растет на территории России от Урала до Приморья и от 72° северной широты до Саян и Алтая. Ель — безъядровая порода.

Древесина ели белая со слабым желтоватым или розоватым оттенком. Годичные слои хорошо заметны. Смоляных ходов мало, они мелкие. Смоляные ходы можно увидеть на поперечном разрезе в виде светлых пятен в поздней и ранней древесине.

По прочности, плотности и стойкости к гниению древесина ель несколько уступает сосне. Ель труднее обрабатывать из-за большого количества и повышенной твердости сучков. Древесина ели однородная по строению, мало смолистая, имеет устойчивый белый цвет, длинные волокна. Применяется в строительстве наравне с сосной.

Стропильную систему крыши раньше делали из тесаных еловых бревен небольшого диаметра.

Сравнение

По внешнему виду доски сосны, ели, лиственницы и сибирского кедра похожи.

Сосна

Ель

Лиственница

Кедр

Древесина сибирской лиственницы самая плотная, тяжелая, прочная, твердая, паразитоустойчивая, но сильно усыхает и разбухает и обладает высокой теплопроводностью, а значит в лиственничном срубе холоднее, чем в сосновом.

У древесины сибирского кедра самая низкая теплопроводность — кедровый сруб самый теплый, невероятный аромат, красивая текстура и цвет. Древесина кедра паразитоустойчивая, легкая, смолит только из сучков, но достаточно мягкая.

У древесины сибирской сосны крепкие средние показатели по прочности, весу, твердости, теплопроводности, усушке и разбуханию, паразитоустойчивости и, что немаловажно, самая доступная цена. Но древесина сосны сильно смолит.

Древесина сибирской ели самая светлая, почти белая, по основным свойствам похожа на сосну.

Как отличить древесину ели, лиственницы и кедра от древесины сосны

У сибирского кедра самая ароматная и мягкая древесина — буквально продавливается ногтем.

Древесина лиственницы — самая плотная и поэтому самая тяжелая.

Древесина ели — самая светлая из всех, почти белая.

Статья подготовлена на основе Справочника по древесине, Древесиноведения, материалов о кедре

ОЗНАКОМИТЬСЯ С АССОТРИМЕНТОМ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ТЕХНОНИКОЛЬ