Сердцевина смещенная и двойная сердцевина.

Сердцевина, представляющая собой центральную часть ствола, имеет рыхлую паренхимную ткань в виде светло-бурого или светлого кружка, либо пятнышка диаметром 2-5 мм. На продольном разрезе имеет вид узкой, более или менее прямой полоски указанного цвета. У лиственных пород часто поражается грибами. Сердцевина вместе с окружающей ее первичной древесиной, не сомкнутой в сплошное кольцо, образует сердцевинную трубку и снижает прочность пиломатериалов мелких сечений. В крупных пиленых сортиментах на прочность влияет не сердцевина, а наличие сопутствующих сердцевинной трубке много численных заросших сучков вокруг нее. Кроме того, при сушке сортименты, выпиленные таким образом, что в них оказывается сердцевина, растрескиваются вследствие анизотропии усушки.

Смещенная сердцевина. Порок выражается в эксцентричном расположении сердцевины; затрудняет использование круглых лесоматериалов, указывает на наличие реактивной древесины.

Двойная сердцевина. В сортиментах, выпиленных из ствола вблизи его разделения на отдельные вершины, могут быть обнаружены две (реже три и более) сердцевины. Каждая сердцевина имеет свою систему годичных слоев и по периферии ствола окружена общей системой годичных слоев. Сечение ствола принимает овальную форму (рис. 36).

 

 

Рис. 36. Двойная сердцевина в стволе сосны

 

Вследствие нарушения однородности строения древесины пиленые сортаменты с двойной сердцевиной сильнее коробятся и растрескиваются; в круглых лесоматериалах этот порок только отмечается, а в пилопродукции и шпоне измеряют длину участка с двойной сердцевиной.

5. Пасынки и глазки. В эту группу включены очень крупные или, наоборот, крайне мелкие сучки.

Пасынок представляет собой отставшую в росте и отмершую вторую верхушку ствола, которая пронизывает сортимент под острым углом к его продольной оси на значительном протяжении (рис. 37).

Рис. 37. Пасынок

Порок измеряют по наименьшему диаметру его сечения. Пасынок нарушает однородность строения древесины, а в пилопродукции и целостность, снижает прочность, особенно при изгибе и растяжении.

Глазки - следы неразвившихся в побег «спящих» почек, обнаруживаются в пилопродукции и шпоне, их диаметр не превышает 5 мм. Различают разбросанные и групповые (три и более на расстоянии меньше 10 мм) глазки. По цвету они бывают темные и светлые. Разбросанные глазки измеряют по количеству их, а групповые - по ширине и длине занимаемой зоны: в пилопродукции - на 1 м длины или всю сторону сортимента; в шпоне - на 1 м² или всю площадь листа. Снижают прочность древесины при статическом изгибе и ударную вязкость.

6. Раны. Среди пороков этой подгруппы находятся раны, возникающие в растущем дереве.

Сухобокость. Сухобокостью называется наружное одностороннее омертвление ствола. Омертвевший и лишенный коры участок обычно вытянут по длине ствола и углублен по отношению к остальной поверхности, по краям имеет наплывы в виде валиков (рис. 38). Этот порок образуется вследствие обдира, ушиба, ожога или перегрева коры растущего дерева и встречается у всех пород. У хвойных пород сухобокость сопровождается повышенной смолистостью.

Рис. 38. Сухобокость

Сухобокость измеряют в круглых лесоматериалах и необрезных пиломатериалах по глубине, ширине и длине в линейных мерах или долях размера сортимента. Этот порок нарушает целостность древесины и может снижать выход пиломатериалов.

Прорость. Так называется зарастающая или заросшая рана, содержащая кору и омертвевшую древесину. Живые слои древесины не срастаются с мертвыми и между теми и другими остаются щели, заполненные остатками коры или смолы. В круглых сортиментах прорость бывает открытой (не заросшей древесиной и имеющей ширину до 2 см, что и отличает ее от сухобокости) и закрытой, когда слои живой древесины полностью замкнулись над раной (рис. 39).

 

 

Рис. 39. Разновидности прорости:

а - открытая; б - закрытая

 

В пиломатериалах прорость может быть односторонней, если она выходит на одну сторону сортимента, и сквозной, выходящей на две противоположные стороны сортимента. В круглых сортиментах открытую и закрытую прорость измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки (доски), в которую они могут быть вписаны.

В пиломатериалах прорость измеряют по глубине, ширине, длине и количеству в штуках на 1 м длины или всю сторону сортимента. Прорость нарушает целостность древесины и сопровождается искривлением годичных слоев, что соответственно сказывается на прочности отдельных сортиментов.

Рак. Этот порок представляет собой рану, возникающую на поверхности ствола растущего дерева в результате деятельности грибов и бактерий. Рак может быть открытым (в виде незаросшей раны с плоским и неровным дном, ступенчатыми краями и наплывами у периферии) или закрытым (в виде заросшей раны с ненормальными утолщениями тканей коры и древесины возле пораженных мест). Встречается у всех пород. У хвойных пород сопровождается сильным смолотечением и засмолением древесины (рис. 40). Открытый рак измеряют по ширине, длине и глубине раны, закрытый - по длине и толщине вздутия в линейных мерах или долях размера сортимента.

В связи с изменением строения и повышенной смолистостью у древесины хвойных пород затрудняется использование сортиментов по назначению.

Рис. 40. Рак сосны

 

7. Ненормальные отложения в древесине. В эту подгруппу входят пороки, характеризующиеся повышенным содержанием смолы и воды в древесине.

  Засмолок - обильно пропитанные смолой участки древесины, образующиеся вследствие ранения стволов хвойных пород, содержащих смоляные ходы и смоляные клетки в древесине. Засмоленные участки темнее окружающей нормальной древесины и в тонких сортиментах просвечивают. Порок измеряют по длине, ширине и глубине или площади засмоленного участка. Засмоленная древесина менее гигроскопична, имеет повышенную стойкость к загниванию, но плохо отделывается и склеивается.

Кармашек - это полость внутри или между годичными слоями, заполненная смолой и камедями (рис. 41).

Рис. 41. Кармашек

Такие смоловместилища встречаются у хвойных пород, содержащих смоляные ходы в древесине, особенно часто у ели. Возникают вследствие повреждения камбиального слоя, происходящего при раскачивании деревьев под действием ветра или у опушечных деревьев - с местным отмиранием камбия от перегрева в морозный период. Кармашки измеряют по глубине, ширине и длине, а также учитывают их количество в штуках: в пилопродукции - на 1 м длины или всю длину сортимента. Вытекающая из кармашков смола препятствует отделке и склеиванию деталей.

Водослой - участки ядра или спелой древесины с повышенной влажностью в свежесрубленном состоянии. Порок чаще встречается в комлевой части ствола в виде темных пятен (на торцах); на продольных разрезах - в виде полос. После высыхания пятна водослоя бледнеют и на этих участках появляются мелкие трещины усушки. Водослойная древесина отличается от здоровой повышенной усушкой и разбуханием, отмечается ее повышенная хрупкость. В круглых лесоматериалах водослой измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки (доски) или по наименьшему диаметру круга, в который он может быть вписан. В пилопродукции измеряют ширину и длину или площадь зоны, занятой пороком.

Химические окраски

 

Окраски этой группы возникают в свежесрубленной или сплавной древесине в результате химических и биохимических процессов. От окрасок грибного происхождения химические окраски отличаются большей равномерностью и расположением в поверхностных слоях древесины (на глубине 1-5 мм). После просыхания древесины окраски в большей или меньшей мере выцветают. К ним относятся продубина и желтизна - появляются у сплавной древесины вследствие окисления дубильных веществ и химических изменений в содержимом живых клеток заболони при недостатке кислорода.

Химические окраски не влияют на физико-механические свойства древесины, лишь ухудшая ее внешний вид.

 

 

Грибные поражения

 

Эта группа пороков является довольно многочисленной и разнообразной по их расположению в древесине растущих деревьев, степени окрашивания и разрушения, а также по степени влияния на свойства и промышленное применение древесины. Изучение и определение этой группы пороков несомненно требует определенных сведений физиологического и биологического характера об особенностях жизнедеятельности грибов.

Грибы относятся к простейшим растительным организмам и принадлежат к группе споровых растений. Это значит, что грибы размножаются спорами - мелкими клетками, покрытыми толстой оболочкой.

Они переносятся ветром или водой и разносятся насекомыми. В клетках грибов нет хлорофилла, и поэтому в них не могут образовываться органические вещества, необходимые для питания; эти вещества грибы получают от живых растений или извлекают их из мертвых частей растений.

Споры попадают в ствол через раны или трещины и начинают прорастать, образуя гифы. Гифы сплетаются, распространяясь вглубь и по поверхности древесины, образуя мицелий гриба или грибницу.

Процесс развития грибницы происходит в определенных условиях: влажность древесины должна быть не ниже 20%, а температура в пределах от +2 ^оC до 40 ^оC. Невозможно развитие грибов в древесине, полностью насыщенной водой, т.к. в ней недостает воздуха.

Цикл развития заканчивается образованием плодового тела гриба и отделением спор. Грибы в древесине питаются содержимым клеток или веществами клеточных стенок. Под воздействием грибов в древесине происходят изменения двоякого рода: изменяется цвет древесины и не нарушаются физико-механические свойства; изменяется и разрушается структура древесины. В первом случае грибы называются деревоокрашивающими, во втором - дереворазрушающими, а процесс разрушения - гниением.

Вначале в клеточных стенках появляются отверстия, проделанные гифами. В зависимости от выделяемых гифами ферментов и последовательности их действия различают два типа гниения: коррозийный и деструктивный.

При коррозионном типе гниения после образования отверстий последние расширяются, клеточные стенки постепенно растворяются и от них остаются только обрывки; в древесине появляются белые и желтоватые пятна целлюлозы. Древесина приобретает ячеистую структуру, лигнина становится меньше, а количество целлюлозы не меняется. Примером коррозийной гнили может служить пестрая ситовая гниль.

При деструктивном типе гниения происходит равномерное растворение клеточных стенок без образования в них отверстий; в древесине появляются трещины вдоль и поперек волокон, и она распадается на призматические кусочки. При этом типе гниения за счет уменьшения целлюлозы увеличивается количество лигнина. Примером деструктивной гнили является наружная трухлявая гниль.

Все грибы в начале развития вызывают изменение цвета древесины: пораженные участки становятся бурыми, красноватыми, коричневыми и др. Это первая стадия гнили. Вторая стадия характеризуется изменением структуры и твердости древесины; третья - полной потерей древесиной твердости и прочности.

Грибные ядровые пятна и полосы представляют собой частичное изменение окраски древесины в зоне ядра или спелой древесины и не сопровождаются понижением ее твердости. Это начальная стадия гниения, пятна окрашены в бурый, красно-серый и серо-фиолетовый цвета от воздействия дереворазрушающих грибов. Механические свойства древесины почти не изменяются, снижается прочность при ударных нагрузках. Повышается водопоглощение, портится внешний вид древесины.

В круглых лесоматериалах грибные ядровые пятна и полосы из меряются по наименьшей толщине сердцевинной вырезки, в которую они могут быть вписаны, или по наименьшей ширине здоровой периферической части торца в линейных мерах или долях диаметра торца; в пиломатериалах и шпоне - по длине, глубине и ширине зоны поражения в долях размеров сортиментов или по площади зоны поражения (в процентах от площади соответствующих сторон сортимента).

Ядровая гниль - участки ненормальной окраски древесины с пониженной твердостью, возникающие в растущем дереве под воздействием дереворазрушающих грибов. На торцах круглых лесоматериалов она наблюдается в виде пятен различной величины и формы - лунок, колец или сплошных зон в цетральной части ствола, иногда с выходом на периферию. На продольных разрезах гниль видна в виде полос.

Внешним признаком гнили являются плодовые тела грибов (трутовики различных видов и губок) на поверхности растущих деревьев, а также табачные сучки. По цвету и характеру разрушения ядровая гниль делится на пеструю ситовую, бурую трещиноватую и белую волокнистую.

Пестрая ситовая гниль (рис. 42, а) характеризуется пестрой окраской, обусловленной наличием на красновато-буром (буром, серо-фиолетовом) фоне многочисленных мелких белых или желтоватых пятнышек. При сильном разрушении образуются пустоты и древесина приобретает ячеисто-волокнистую структуру, становится мягкой и легко расщепляется.

                               а                               б

 

Рис. 42. Ядровые гнили:

а - пестрая ситовая; б - бурая трещиноватая

Бурая трещиноватая гниль (рис. 42, б) характеризуется бурым (изредка серым) цветом различных оттенков и трещиноватой призматической структурой. Пораженная структура иногда содержит скопления беловатых или желтоватых пленок грибницы. При сильном поражении древесина распадается на части, легко деформируется и растирается в порошок.

Белая волокнистая гниль, имеет светло-желтый или почти белый цвет. Иногда на древесине появляются узкие черные извилистые линии, напоминающие рисунок мрамора. При сильном развитии гнили древесина становится мягкой, легко расщепляется на волокна и крошится. Эта гниль встречается в основном на древесине лиственных пород.

Сортность древесины с гнилью в зависимости от размеров поражения и стадии снижается, и древесина становится технически непригодной.

В круглых сортиментах гнили измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки, в которую она может быть вписана; по наименьшему диаметру круга, в который она может быть вписана. Размер поражения можно определить и по площади зоны поражения в процентах от площади соответствующих сторон сортимента.

Дупло. Так называется полость в стволе растущего дерева, образующаяся в результате полного разрушения древесины. Это по существу четвертая стадия гниения, возникающая под воздействием одного, а чаще нескольких дереворазрушающих грибов. Измеряют порок так же, как ядровую гниль.

Плесень - поверхностная окраска древесины, образуемая грибницей и плодоношением плесневых грибов, которая появляется на сырой заболони пиломатериалов в виде пятен или сплошного налета сине-зеленого, голубого, черного, розового и др. цветов (в зависимости от окраски спор грибницы).

При высыхании древесины налет легко сметается, но иногда остаются грязноватые или цветные пятна. Механические свойства древесины плесень не изменяет, но портит внешний вид.

Плесень измеряют по длине и ширине зоны поражения в процентах от площади соответствующих сторон сортимента.

Заболонные грибные окраски - ненормальная окраска заболони свежесрубленной или сухостойной древесины, появляющаяся под действием деревоокрашивающих грибов. Чаще всего они появляются в древесине хвойных пород. В зависимости от цвета различают синеву - серую окраску с синевато-зелеными пятнами и цветные заболонные пятна - окраску заболони в оранжевый, желтый, розовый и коричневый цвета. Если древесина под действием грибов окрашивается в бледный тон и текстура хорошо видна, такие окраски называют светлыми. Густые окраски, маскирующие текстуру, называются темными.

Заболонные окраски могут быть поверхностными, проникающими на глубину не более 2 мм; глубокими, проходящими на глубину более 2 мм; подслойными, развивающимися во внутренних слоях и не выходящими на поверхность сортимента.

Заболонные грибные окраски не оказывают влияния на механические свойства древесины, но ухудшают внешний вид древесины. Заболонные грибные окраски в круглых лесоматериалах измеряют по глубине зоны поражения от боковой поверхности, по площади зоны поражения и ее глубине от боковой поверхности в сантиметрах, долях диаметра торца и в процентах от площади торца. В пиломатериалах определяют глубину, ширину и длину зоны поражения в линейных мерах или долях размеров сортимента.

Побурение - окраска заболони лиственных пород в бурый цвет различных оттенков, возникающая при хранении свежесрубленной древесины лиственных пород в теплое время года. Сначала закупориваются водопроводящие пути, что замедляет испарение влаги из древесины. Затем живые клетки заболони отмирают и их содержимое окисляется кислородом воздуха; появляется бурая окраска. На древесине могут поселиться грибы, что ведет к дальнейшему изменению ее цвета.

Различают торцовое и боковое побурение в круглых сортиментах, а на пиломатериалах в виде полос или крупных, вытянутых вдоль волокон пятен. Само по себе побурение не оказывает влияния на физико-механические свойства древесины, но ухудшает внешний вид. Зону поражения определяют аналогично заболонным грибным поражениям (например, как у синевы).

Заболонная гниль - ненормальная окраска заболони, возникающая под действием дереворазрушающих грибов в сухостойной или срубленной древесине при неправильном хранении лесоматериалов и пиломатериалов.

Она наблюдается в виде пятен и полос различной величины и иногда захватывает всю заболонь. У хвойных пород зоны поражения имеют желтовато-бурый цвет. У лиственных пород гниль имеет чаще всего пеструю окраску, напоминающую рисунок мрамора (рис. 43, а), грязно-белые участки ограничены от бурых тонкими черными линиями.

 

                              а                                  б

Рис. 43. Гнили: а -заболонная мраморная; б - наружная трухлявая

 

Частным случаем такого поражения является белая заболонная гниль. Гриб распространен повсеместно на хвойных и лиственных породах. Широко известен под названием съедобного гриба опенка (плодовое тело), грибница - ветвящиеся жесткие шнуры, темно-бурого или черного цвета, находящиеся в лесной подстилке или под корой пораженного дерева).

Различают твердую гниль, при которой древесина изменяет окраску, но по твердости не отличается от здоровой древесины, и мягкую, обладающую пониженной твердостью, окрашенную в более светлые тона.

Твердая заболонная гниль снижает прочность при сжатии вдоль волокон и статическом изгибе, увеличивает водопоглощение и водопроницаемость. Мягкая заболонная гниль делает древесину мягкой, рыхлой. При хранении непросушенной древесины процесс гниения продолжается.

Степень поражения в круглых лесоматериалах определяют по глубине зоны поражения от боковой поверхности в сантиметрах или долях диаметра торца. В пиломатериалах определяют длину, глубину и ширину зоны поражения в сантиметрах или долях соответствующих размеров сортимента.

Наружная трухлявая гниль (рис.43, б) - поражение заболони и ядра лесоматериалов всех пород сильными дереворазрушающими грибами при неправильном и длительном хранении.

Гниль возникает в наружных слоях сортимента, распространяясь вглубь. Древесина приобретает светло-бурый цвет различных оттенков, затем появляются поперечные и продольные трещины, и она распадается на кубики, легко крошится и растирается в порошок. На поверхности пораженной древесины нередко наблюдаются грибницы и плодовые тела. При хранении непросушенной древесины процесс ее разрушения продолжается.

Пораженная древесина имеет резко сниженные механические свойства и является опасным источником грибной инфекции для деревянных зданий и сооружений. Образование гнили в деревянных элементах зданий и сооружений происходит под действием домовых, столбовых, шпальных и других видов грибов. В зданиях на деревянных элементах, подвергающихся периодическому увлажнению за счет конденсации водяных паров воздуха, развиваются домовые грибы.

Домовые грибы обладают способностью сильно увлажнять древесину за счет воды, выделяющейся при разложении целлюлозы. Если эта вода не испаряется, она может вполне удовлетворить потребность грибов, поэтому домовые грибы в замкнутых и плохо вентилируемых пространствах зданий могут переходить и на сухую древесину, вызывая постепенное ее увлажнение и разрушение.

Настоящий домовый гриб Serpula lacrimans (Wulf. ex Fr. Bond.) является наиболее опасным разрушителем древесины в постройках. Поселяется он на стенках, полах, перегородках. Оптимальная влажность для его развития 25-30%, однако, гриб может развиваться и при более высокой влажности (до 150%); оптимальная температура для него - 18-20 °С. Возможно развитие грибов также при температурах от 2 до 35 °С. Настоящий домовый гриб может разрушить новое строение за 1-2 года.

 

Биологические повреждения

 

Повреждения свежесрубленной древесины или сухостойных и ослабленных деревьев насекомыми называется червоточиной. На поверхности лесоматериалов червоточина наблюдается в виде круглых или овальных отверстий, бороздок или канавок. Древесину повреждают личинки жуков-короедов, бабочек, термитов и другие насекомые.

По глубине червоточина может быть поверхностной - ходы насекомых проникают на глубину не более 3 мм (рис. 44, а); неглубокой - ходы на глубину не более 15 мм в круглых лесоматериалах и до 5 мм в пиломатериалах; глубокой - ходы насекомых проникают в древесину на глубину более 15 мм в круглых лесоматериалах (рис. 44, б) и более 5 мм - в пиломатериалах (рис. 44, в) и сквозной - ходы насекомых выходят на две противоположные стороны сортимента.

По размеру червоточины различаются: некрупные диаметром не более 3 мм и крупные - отверстия диаметром более 3 мм. Поверхностные червоточины не оказывают влияния на физико-механические свойства древесины. Неглубокие и глубокие червоточины нарушают целостность древесины и при их большом количестве ходов значительно снижают прочность древесины. Кроме того, они облегчают проникновение внутрь ствола спор грибов и способствуют развитию окрасок и гнилей.

Характеристика степени повреждения насекомыми включает в себя определение разновидности червоточины и количества (в штуках) отверстий на 1 м длины или на всю длину сортимента, а в шпоне на 1 м² или на всю площадь листа.

        а                             б                                в

 

Рис. 44. Разновидности червоточины:

а - поверхностная; б - глубокая в круглых лесоматериалах; в - глубокая в пиломатериалах