Глава 14. Лесные строительные материалы и изделия

Лесные материалы целиком или преимущественно состоят из древесины(освобожденная от коры ткань волокон, находящаяся в стволе дерева). Древесина издавна широко применяется в строительстве.

Их применяют для устройства полов, оконных и дверных заполнений, устройства лесов, подмостей и других целей. Их широкое применение в строительстве объясняется положительными свойствами древесины: высокой прочностью, небольшой средней плотностью, долговечностью при благоприятных условиях эксплуатации, малой теплопроводностью, хорошей обрабатываемостью, способностью склеиваться.

Вместе с тем древесина имеет ряд недостатков, которые ограничивают ее применение: неоднородность строения, расположенность к загниванию и горению, способность изменять размеры при высыхании и увлажнении.

В настоящее время используется низкокачественная древесина и отходы для изготовления плит, досок с применением полимерных клеев и минеральных вяжущих веществ. Кроме того, древесина применяется для изготоления бумаги, картона, целлюлозы и других целей.

14.1. Строение дерева

Дерево состоит из корней, ствола и кроны. Корни служат для всасывания воды и растворенных в ней питательных веществ. Они же удерживают дерево в вертикальном положении. Ствол проводит питательные вещества от корней к листьям и от листьев к корням. Крона состоит из ветвей и листьев или хвои. В листьях образуются органические вещества.

Главное промышленное значение имеет ствол, который дает от 50 до 90% древесины.

При изучении строения ствола и древесины рассматривают ее макроструктуру — видимое невооруженным глазом или через лупу и микроструктуру — видимое под микроскопом.

Изучение ведут по трем разрезам ствола: поперечному (торцовому), радиальному, проходящему через ось ствола, и тангенциальному, проходящему по хорде вдоль ствола (рис. 14.1, 14.2).

Рис. 14.1. Главные разрезы ствола дерева:

1 - поперечный (торцовый) ; 2 - радиальный; 5 - тангенциальный

Рис. 14.2. Поперечный разрез ствола: 1 - сердцевина, 2 - сердцевинные лучи; 5 - ядро, 4 - пробковый слой; 5 - лубяной слой; 6 - заболонь; 7 - камбий; 8 - годичные слои

Различают следующие основные части ствола: кору, камбий, древесину и сердцевину.

Кора состоит из наружного слоя — кожицы, или корки, и внутреннего — луба. Кожица, или корка, предохраняет древесину от внешних воздействий. Луб проводит питательные вещества, вырабатываемые листьями, вниз по стволу.

Камбий — тонкий слой клеток, способный к делению и росту. В результате образуются клетки луба и древесины.

Древесина слагается из годичных слоев в виде концентрических колец, видных у большинства пород невооруженным глазом. Она состоит из 40–50% целлюлозы, 20–30% лигнина, 15–30% гемицеллюлозы и 1–3%смол, масел, дубильных веществ. В состав древесины входит 49,5% углерода, 44,08% кислорода, 0,12% азота, 6,3% водорода и 0,2–1,7% минеральных веществ. Древесина включает заболонь и ядро, отличающиеся по цвету.

Заболонь состоит из живых клеток, ядро — из мертвых. У таких пород, как береза, клен, ольха, ядро отсутствует, и их называют забеленными.

Сердцевинная трубка расположена в центре ствола. Она имеет небольшую прочность и подвержена загниванию.

По радиусам к коре располагаются сердцевинные лучи, которые проводят питательные вещества в горизонтальном направлении. Наблюдая строение древесины под микроскопом, видим, что основной ее объем составляют сосуды.

Лиственные породы по характеру строения сосудов подразделяют на кольцесосудистые и рассеяннососудистые. К кольцесосудистым относят дуб, ясень, вяз. У них крупные сосуды расположены в ранней древесине годичных слоев, мелкие сосуды собраны в группы или равномерно распределены в поздней древесине.

К рассеяннососудистым относят все остальные лиственные породы. У них сосуды распределены равномерно по всей ширине годичного слоя.

Хвойные породы деревьев состоят из замкнутых клеток — трахеидов. Кроме того, они имеют ходы, заполненные смолой.