Реферат Пороки древесины
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Введение
Качество лесоматериалов определяется главным образом породой древесины и нормами допускаемых пороков.
Изменение внешнего вида древесины, нарушения правильности строения. Целостности и другие недостатки, снижающие ее качество и ограничивающие возможности использования, называются пороками древесины. Пороки оказывают существенное влияние на свойства древесины, поэтому являются одним их основных критериев при визуальной оценке качества продукции.
Степень влияния пороков на качество древесины зависит от вида порока, его размера, местоположения, а также от характера и назначения самого ассортимента. Поэтому один и тот же порок в одних сортиментах не допускается совсем, в других снижает сортность, а в третьих, почти не изменяет значения.
Описание пороков дано в соответствии ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины». Согласно ему все пороки подразделяются на 9 групп:
1. сучки;
2. трещины;
3. пороки формы ствола;
4. пороки строения древесины;
5. грибные поражения;
6. химические окраски;
7. биологические повреждения;
8. покоробленность;
9. инородные включения, механические повреждения и пороки обработки.
Каждая группа пороков подразделяется на виды и разновидности.
Классификация пороков
1. Сучки — основания ветвей, которые имеются в древесине ствола. При разделке древесины на ее поверхности выявляются сучки разных форм и видов.
По форме разреза на поверхности древесины можно увидеть сучки круглые, овальные и продолговатые, причем по степени срастания с древесиной они еще подразделяются на сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся, или выпадающие.
При разделке древесины на доски сучки могут иметь разное положение — пластевые, кромочные, ребровые, сшивные — в случае продольного сечения сучка часть его выходит одновременно на два ребра одной и той же стороны доски и торцовые — когда сучок оказывается на торце доски.
По взаимному расположению сучков на пиломатериалах они подразделяются на разбросанные — одиночные или отстоящие друг от друга на значительном расстоянии, групповые и разветвленные.
По состоянию древесины самого тела сучка они делятся на: светлые здоровые, темные здоровые, здоровые с трещинами, загнившие, гнилые и «табачные», у которых выгнившая древесина полностью или частично заменена рыхлой массой ржаво-бурого или белесого цвета.
2. Трещины, образующиеся при разрыве древесины вдоль волокон. Трещины возникают в растущем и срубленном дереве. К первым относят метиковые, отлупные и морозные, ко вторым — трещины усушки.
Наибольшую протяженность имеют метиковые трещины, которые проходят через сердцевину ствола дерева, причем при высыхании заготовленной древесины размеры их увеличиваются. В круглых заготовках древесины такие трещины обычно возникают на торцах, в пиломатериалах или деталях — на торцах и боковых поверхностях. При расслоении древесины по годовому слою образуются отлупные трещины, причем обычно на границе резкого перехода межслойной древесины в крупнослойную, и встречаются у деревьев всех пород. Во время сушки древесины происходит увеличение отлупной трещины. При сушке древесины под воздействием внутренних напряжений возникают трещины усушки. Этот вид трещин от других (метиковых и морозобойных) отличается меньшей протяженностью и глубиной. В досках трещины могут выходить на пласть, кромку или торец. Соответственно они называются пластевыми, кромочными и торцовыми.
3. Пороки формы ствола: сбежистость, овальность, наросты, кривизна и закомелистость.
Сбежистость выражается в уменьшении диаметра бревна или ширины необрезной доски, превышающих нормальный сбег, который равен 1 см на 1 м длины сортимента. Как правило, она больше у лиственных пород, особенно у деревьев, выросших на просторе, а по длине ствола — в вершинной части.
Овальность ствола представляет собой эллипсовидную форму поперечного сечения торца, у которого больший диаметр 1,5 и более раза превышает меньший.
Наросты образуются в результате разрастания тканей под воздействием различных раздражителей — грибов, низких или высоких температур и т. д., а также при пожарах, механических повреждениях и по другим причинам. Гладкие наросты часто возникают на стволах сосны и березы. Годичные слои в местах наростов обычно шире, чем в стволе. Бугристые наросты, или капы, образуются в основном на стволах березы, ореха, а также клена, ольхи черной, ясеня, бука, тополя и др. Древесина в зоне капов имеет неправильное строение со свилевато-волнистым направлением волокон и с темноокрашенными включениями в виде небольших пятен, черточек и точек.
Кривизна ствола — это отклонение продольной оси от прямой линии, причем она может быть с одним изгибом и сложной — с двумя и более изгибами.
Закомелистость, которая выражается в резком увеличении диаметра комлевой части круглых лесоматериалов, т. е. когда диаметр комлевого торца в 1,2 раза больше, чем диаметр на расстоянии метра от этого торца.
4. Пороки строения древесины, связанные с неправильным строением ствола. Различают следующие виды пороков строения древесины:
1) косослой, или наклон волокон, представляющий собой отклонение волокон от продольной оси ствола;
2) крень — сплошная или местная в виде резкого утолщения древесины поздних годичных слоев;
3) свилеватость — резко волнистое или путаное расположении древесных волокон (заготовки древесины с таким пороком используются при изготовлении художественных изделий, мебели, топорищ и различных поделок);
4) завиток — местное искривление годичных слоев около сучков или проростей (древесина с таким пороком используется в мебельном производстве и художественных промыслах);
5) кармашки смоляные. Встречаются в древесине хвойных пород, особенно у ели, представляют собой полости между годичными слоями, заполненные смолой;
6) засмолок — участок древесины хвойных пород, обильно пропитанный смолой;
7) двойная сердцевина — две сердцевины в одном поперечном сечении бревна, которые образуются в месте раздвоения ствола;
8) пасынок — отставшая в росте и отмершая вторая вершина, которая обычно располагается под острым углом;
9) сухобокость. Возникает в результате повреждения коры растущего дерева в виде омертвевшего участка ствола;
10) прорость. Представляет собой заросшую рану, как правило, заполненную остатками коры и омертвевшими тканями;
11) рак, который является раной дерева и возникает на поверхности ствола в результате деятельности паразитных грибов и бактерий, при этом изменяются строение древесины и форма ствола;
12) ложное ядро, которое напоминает настоящее ядро, но отличается более неоднородным строением и менее правильной формой, выделяется как темная, неравномерно окрашенная зона в центральной части ствола, отделяется от заболони темной, а иногда светлой полосой, появляется от воздействия грибов, сильных морозов, как реакция на раны и по другим причинам, при этом древесина ложного ядра более хрупкая и менее прочная, а внешний вид, как правило, хуже;
13) внутренняя заболонь — наличие нескольких годовых слоев в ядровой древесине, которые по цвету и свойствам похожи на заболонь, причем она имеет пониженную стойкость к загниванию и повышенную проницаемость для жидкостей;
14) водослой — порок древесины в виде участков, имеющих повышенную влажность в результате действия бактерий, грибов, проникновения дождевой воды через раны или от перенасыщенности почвы влагой.
5. Грибные поражения – это ненормально окрашенные участки ядра, которые образуются в растущих деревьях под воздействием деревоокрашивающих или дереворазрушающих грибов. В срубленной древесине дальнейшее развитие этого порока прекращается. Грибные ядровые пятна наблюдаются на торцах в виде пятен различных величины и формы бурого, красновато-серого или серо-фиолетового цветов.
При хранении древесины на сырой заболони часто появляются плесени — грибница и плодоношение плесневых грибов на поверхности древесины в виде отдельных пятен или сплошного налета, при этом происходит окрашивание древесины в различные цвета.
Побурение древесины проявляется в виде ненормально окрашенных участков лиственных пород бурого цвета различных оттенков. Побурение наблюдается на торцах в виде пятен различной величины и формы, а на боковых поверхностях — в виде вытянутых пятен, полос или сплошного поражения заболони, при этом ухудшается внешний вид древесины и незначительно снижаются прочность и твердость. Чтобы предотвратить побурение древесины, производят пропаривание пиломатериалов.
Большой вред древесине наносят гнили, образующиеся под воздействием грибов. Гнили различают по цвету и структуре поражения — пестрая ситовая, белая волокнистая; а также по типам — заболонная, ядровая и наружная трухлявая. Пораженная гнилью древесина является источником грибной инфекции для различных деревянных сооружений. Гниль развивается постепенно и имеет три стадии: на первой изменяется только цвет древесины; на второй древесина частично изменяет структуру и твердость под воздействием гнили; на третьей древесина полностью теряет прочность и твердость.
6. Химические окраски - ненормально окрашенные участки в срубленной древесине, возникающие в результате химических и биохимических процессов. В большинстве случаев она связана с окислением дубильных веществ. Обычно такие участки расположены в поверхностных слоях древесины — на глубине 1—5 мм.
7. Биологические повреждения в виде червоточин — ходов и отверстий, проделанных в древесине насекомыми и их личинками (жуками, бабочками, термитами и др.). Оптимальные условия для жизни этих насекомых — температура +18—20 °С и относительная влажность воздуха 60—80%. Червоточины бывают различными по глубине проникновения: поверхностные (глубиной не более 3 мм), неглубокие (не более 5 мм в круглых лесоматериалах и не более 5 мм в пиломатериалах) и глубокие. При этом они могут быть несквозными и сквозными, т. е. выходящими на две противоположные стороны доски. При длительном хранении с нарушением технологии в древесине может образоваться так называемая трухлявая червоточина, которая вызывается домовыми вредителями, способными развиваться и сухой древесине, — мебельными и домовыми точильщиками, домовым усачом, термитами. В этом случае число глубоких ходов велико, и древесина внутри них превращается в трухлявую массу с большим содержанием буровой муки.
8. Покоробленность - явление в виде изменения формы сортимента. Покоробленность пиломатериалов бывает разных видов: продольная по пласти, сложная, продольная по кромке, поперечная, а также наподобие крыла (крыловатость). Характер покоробленности зависит от выпиловки его из бревна. Покоробленность снижает качество пиломатериалов и изделий из древесины, осложняет обработку и раскрой, увеличивает количество отходов и в целом затрудняет использование древесины. Явление покоробленности чаще всего наблюдается у пиломатериалов, полученных при обработке березы.
9. Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки
В ряде случаев в процессе обработки древесины обнаруживаются инородные включения в виде постороннего тела недревесного происхождения — гвоздь, проволока, металлический осколок или камень. Внешним признаком такого порока
могут быть местное вздутие и складки коры в древесине, вмятина, отверстие.
Механические повреждения и пороки обработки могут иметь различный характер и различное происхождение. Иногда попадается обугленная древесина. Обугленность древесины является результатом повреждения ее огнем. Карра — это повреждение ствола при подсочке, которое вызывает засмоление древесины. Обзол представляет собой часть боковой поверхности бревна, которая сохранилась на обрезной доске или детали, что приводит к уменьшению фактической ширины доски и затрудняет ее использование.
При обработке древесины режущим инструментом образуются риски на ее поверхности, волнистость — неплоский пропил или неровности в виде дугообразных возвышений и впадин в результате цилиндрического фрезерования древесины. Некачественная обработка древесины приводит к появлению ворсистости поверхности в виде наличия не полностью отделенных волокон и мшистости — наличия пучков не полностью отделенных волокон и мелких частиц древесины. Заруб — местное повреждение поверхности древесины топором. Запил — местное повреждение поверхности древесины режущим инструментом (пилой). При заготовке и обработке лесоматериалов возникают отщепы — отходящие от торца круглого лесоматериала боковые трещины. При аналогичных работах нередко получаются вырывы — углубления с неровными поверхностями в результате местного удаления древесины при воздействии инструментов или механизмов.
При обработке древесины режущим инструментом против волокон часто наблюдаются различные механические захваты, которые оставляют вмятины — углубления на поверхности, образованные в результате местного смятия древесины, а также царапины — повреждения поверхности в виде узкого длинного
углубления. В результате выщербины режущей кромки инструмента образуются гребешки — участки необработанной поверхности в виде узкой полосы, выступающей над обработанной поверхностью. При шлифовании поверхности древесины иногда получается такой дефект, как прошлифовка — удаление части древесины ниже уровня обрабатываемой поверхности. При повышенном трении режущих инструментов в процессе обработки древесины нередко случается такой дефект, как ожог древесины в виде потемневшего участка обрабатываемой поверхности.
Пороки растущего дерева и пороки срубленной древесины, а также их влияние на физико-механические свойства древесины
Пороки древесины можно разделить также по времени их образования:
· возникающие в растущем дереве
· образующиеся в срубленном дереве
Пороки растущего дерева переходят в срубленную древесину, в которой, в свою очередь, возникают пороки, аналогичные некоторым порокам растущего дерева. Поэтому обычно их рассматривают совместно.
Сучки — живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие представляют собой части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность строения древесины, затрудняют обработку пиломатериалов, нарушают правильность распределения внутренних напряжений, снижают прочность древесины и, следовательно, ее сортность.
Ненормальные окраски и гнили. Ложное ядро отличается от настоящего ядра древесины непостоянством по времени образования, по форме и размерам. Ложное ядро чаще всего встречается у бука, березы и других заболонных и спелодревесных пород; иногда располагается эксцентрично. Значительного влияния на качество древесины этот порок не оказывает, если отсутствует признак загнивания, но может нарушать общую фактуру изделия.
Пятнистость (радиальная и тангенциальная) наблюдается на торце в виде пятен шириной не более ширины годичного слоя, вытянутых на радиальном срезе незначительно в виде узких полос, а на тангенциальном — в виде широких полос, вытянутых вдоль ствола на несколько метров. Этот порок, ухудшая внешний вид пиломатериалов, не влияет на их механические свойства.
Ложное ядро и пятнистость характерны для растущего дерева. Но изменение окраски, сопровождаемое гнилью, наблюдается также и у срубленной древесины при ее хранении. В частности, к ним относятся химические и грибные окраски. К химическим окраскам относятся желтизна, оранжевая окраска, продубина, чернильные пятна, дубильные потеки. Все эти разновидности окраски проникают на глубину 1-5 мм, но мало влияют на физико-механические свойства древесины, ухудшая в основном только внешний вид пиломатериалов.
Грибные окраски (гнили) поражают отмирающую и мертвую древесину. На отмирающей древесине при медленном подсыхании образуется так называемая прелость вследствие поражения складскими грибами: плесень, цветной налет в 1-2 мм глубиной, цветная заболонь, синева, коричневая или желтая окраска, эти окраски развиваются за счет содержимого отмирающих клеток и мало затрагивают клеточные стенки, поэтому физико-механические свойства древесины ухудшаются незначительно. Более опасными являются изменения окраски древесины, связанные с формированием гнили у растущего дерева и мертвой древесины.
Гнили у растущего дерева — пестрая, белая и бурая — образуются под воздействием грибов. Белая, пестрая (коррозийные гнили) и бурая (деструктивная) гнили развиваются постепенно с появлением пятен и полос до появления мягкой гнили, имеющей трухляво-волокнистую структуру и легко ломающейся пальцами. Гнилая древесина почти полностью теряет свои механические свойства, сильно понижается плотность; она непригодна к использованию в строительстве.
Гнили мертвой древесины являются одним из самых опасных видов пороков. Они могут развиваться после вторичного увлажнения в лежалой древесине и открытых деревянных сооружениях. Особенно распространена бурая деструктивная гниль, вызываемая грибами заборным, столбовым, шпальным и др. Древесина становится бурой, появляются поперечные и продольные трещины; древесина быстро приобретает трухлявость и распадается на куски.
В закрытых сооружениях, плохо проветриваемых, с высокой влажностью и умеренной температурой развивается бурая деструктивная гниль под воздействием так называемых домовошахтных грибов, настоящего домового гриба, пленочного домового гриба, белого домового гриба, шахтного или пластинчатого домового гриба (развивается в подземных сооружениях). Эти разновидности грибов и делают древесину непригодной для применения, и опасной для окружающих древесных материалов.
Водослой - участок древесины, сильно пропитанный водой, расположенный на месте ядра, спелой древесины, ложного ядра или радиальной пятнистости. Как правило, водослой связан с очагами гнили. Водослойпая древесина отличается повышенными усушкой и разбуханием; после высыхания образуются трещины.
Грибные ядровые пятна и полосы — измененная окраска в зоне ядра, вызываемая грибами в растущем дереве, наблюдается на торцах и продольном разрезе. Этот порок имеет также название как темнина или краснина. Ухудшая внешний вид пиломатериалов, порок на механические свойства почти не оказывает заметного влияния.
Значительное влияние на снижение качества древесины оказывают пороки, именуемые трещинами. Они характерны как для растущего дерева, так и для мертвой древесины, хотя их вид и paзмеры различные.
Трещины продольные — метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по длине ствола от комля (нижней части растущего дерева) до зоны живых сучков, расширяясь от периферийной части ствола к сердцевине.
Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в одной плоскости; сложные — по одному диаметру, но идут по спирали или по нескольким диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям).
Отлупные трещины - неполные и кольцевые - внутренние трещины, проходящие в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп, как порок особенно часто встречается у дуба, осины, пихты, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины образуются при раскачке дерева ветром и при резкой смене температуры. Метики и отлуп, возникнув у растущего дерева, увеличиваются в своих размерах в срубленном дереве при его высыхании.
Морозные трещины — открытые радиальные трещины, видимые на поверхности ствола (чаще в комлевой части дерева) и распространяющиеся до сердцевины. Возникают зимой при резком охлаждении стволов. Чаще всего поражают толстые стволы клена, бука, дуба, ясеня, ореха, а иногда осину и липу.
Пороки формы ствола. Сбежистость - значительное (выше нормы) уменьшение диаметра ствола от комля к вершине, в пиломатериалах ведет к перерезанию волокон; сильно понижает пределы прочности при поперечном изгибе.
Кривизна ствола — искривление по длине ствола; бывает простая кривизна - характеризуется одним изгибом по длине ствола и сложная - несколькими изгибами.
Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части (в 1-2 раза и более) по сравнению с диаметром сортамента, измеренном на расстоянии 1 м от комлевого торца. Ребристая закомелистость носит название ройки. Этот порок также уменьшает выход пиломатериалов и шпона.
Пороки строения древесины. Наклон волокон (косослой) — волокна располагаются не параллельно оси ствола, а винтообразно, по спирали. Косослой оказывает отрицательное влияние на качество древесины, ее физико-механические свойства. Наклон волокон >5% значительно снижает предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон и поперечном изгибе. С изменением влажности древесина с наклоном волокон склонна к значительному короблению и скручиванию.
Крень бывает сплошная и местная. Характерна для комлевой части наклонных и искривленных стволов хвойных пород. Это резкое утолщение поздней зоны годичных слоев при эксцентричном расположении сердцевины.
Плотность древесины сильноразвитой крени на 15-40% выше нормальной (кремнина) и мешает механической обработке древесины.
Свилеватость (волнистая и путаная) - неправильность в строении древесины, резковолнистое или беспорядочное расположение древесных волокон. Встречается преимущественно у лиственных пород в нижней комлевой части ствола у осины, клена, ясеня, березы, тополя и др. Свилеватость снижает у древесины прочность при растяжении, изгибе, сжатии, но увеличивает прочность при скалывании. Свилеватую древесину используют в качестве отделочного строительного материала.
Повреждения насекомыми (червоточина). Червоточиной называют повреждения древесины в виде поверхностных бороздок, внутренних ходов (каналов) и отверстий, проделанных некоторыми насекомыми, а чаще всего их личинками. К таковым относятся жуки-короеды, жуки-усачи, долгоносики, домовые жуки-точильщики, некоторые разновидности муравьев, бабочки (древоточцы и стеклянницы), термиты. Степень поражения древесины этим пороком определяют количеством отверстий на 1 м лесоматериала, а в фанере — количеством отверстий на один лист. Кроме того, следует отметить дефекты, которые возникают в основном при неправильных режимах обработки древесины.
Трещины усушки образуются в срубленной древесине и пиломатериалах при несоблюдении установленного режима сушки. Различают трещины торцевые, пластевые, кромочные, сквозные. Трещины усушки имеют меньшую толщину, чем метиковые и морозные, но также снижают прочность и сортность древесины.
Покоробленность относится к деформациям, возникающим при распиловке или сушке древесины; она затрудняет или даже полностью исключает использование пиломатериалов.
Механические повреждения при обработке древесины — отщеп, скол, вырыв и другие также затрудняют использование ее по назначению.
