Что называют пороками древесины ответ кратко
Пороки древесины.
Пороки древесины — это специфические свойства и изъяны древесины, которые ухудшают ее сортность и ограничивают хозяйственное использование.
Природные пороки появляются при созревании дерева из-за ухудшения условий роста (климат, почва), случайных изъянов, естественного увядания, а так же жизнедеятельности микробов и бактерий, жуков-древоточцев и птиц.
При определении качества деревянных сортиментов учитывают следующие характеристики дефекта:
Исходя из особенностей порока, его могут не учитывать, а также снижать или повышать качество материала (желательные пороки, которые используют в декорировании деревянных изделий).
Безусловными пороками считают те изъяны, которые существенно уменьшают крепость древесины (гниение, крупные трещины, нарушение целостности ствола при столкновении с посторонними предметами или обламывании и др.).
Для определения типа и степени проявления порока наряду с визуальным осмотром используют электрические, магнитные и звуковые методики дефектоскопии.
ТИПЫ ПОРОКОВ
Пороки классифицируют на основе международного стандарта ISO и актуального ГОСТ2140-81.
ПРИРОДНЫЕ ПОРОКИ
Сучки
Сучок здоровый Сучок с дефектом Групповой сучок
ТРЕЩИНЫ СРУБЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Трещины — это поперечный или продольный относительно направления волокон разрыв древесных тканей. В мелких деталях их оценивают как один дефект. В крупных пиломатериалах различают несколько разновидностей трещин.
Трещины усушки. Поверхностные разрывы древесины, которые уходят вглубь сортимента. Возникают во время сушки. Повышают вероятность поражения грибами.
Трещины распиловки. Следствие внутренних напряжений пиломатериала, которые возникают при распиловке.
Трещины пропарки, пропитки. Следствие уменьшения прочности деталей в сочетании с усилением внутренних напряжений.
Морозобойная трещина Трещина усушке
Метик — радиальный разрыв древесины внутри ствола, который появляется в ядровой древесине во время роста и не доходит до внешних слоев.
Различают следующие типы метика:
В отдельную категорию относят трещины, которые возникли во время распиловки, пропарки и сушке древесины.
ДЕФЕКТЫ ОБРАБОТКИ
В данную категорию относят пороки древесины, которые возникли из-за механических повреждений при валке, транспортировке или резке леса.
Инородное включение — чужеродное тело в дереве (стекло, железный обломок, кусок камня и т.д.). Образует вздутие на коре. Усложняет переработку материала и может привести к поломке оборудования.
Механические повреждения ствола
Обдир коры — часть сортимента без коры. В естественных условиях возникает из-за порчи дерева грызунами или копытными животными. Является косвенной причиной заражения дерева грибами или паразитами.
Обугленность — сильно обгоревшие зоны коры.
Карра — нарушение стволовой целостности (засмоленный участок) на месте засечек для получения живицы из хвойных деревьев. Этот дефект способствует проникновению грибных спор в живое дерево или в заготовленные материалы.
Заруб — локальный дефект поверхности сортимента после повреждения топором. Делает материал уязвимым перед грибным заражением, увеличивает объем отходов. Разновидность заруба — затеска — плоское повреждение ствола, которое захватывает кору и внешние слои заболони.
Запил — локальный дефект ствола после обработки инструментами во время заготовки (пилой, лебедкой и др.).
Отщеп — проникающая трещина, которая отходит от торцевой части сортимента, постепенно сужаясь.
Скол — торцевая часть ствола с отсутствующей древесиной, которая откололась при заготовке.
Вырыв — выемка на детали (вплоть до отсутствия ее части) с рубчатым неравномерным дном. Появляется при воздействии специальным инструментом (выкалывание).
Накол — локальное повреждение сортиментов острым инструментом (багром). Имеет вид отверстий глубиной до 2 см (или сквозных — для шпона). Снижает качество материала, ухудшает декоративные свойства изделий и может стать косвенной причиной поражения грибами.
Облом — неровный торец от переламывания ствола (например, во время сильного ветра).
ДЕФЕКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
Дефекты распиловки
Обзол — кора с поверхности ствола, которая осталась на кромке пиломатериалов. Снижает полезный выход материалов, ограничивает сферы применения полученных деталей.
Риски — ряд отметин на пиломатериалах от режущих инструментов после пиления, строжки или фрезеровки.
Волнистость — углубления и возвышения на пиломатериале, которые возникли из-за скошенного пиления или неправильной сушки.
Ворсистость — торчащие неотделенные волокна на плоских гранях пиломатериалов, которые делают его шершавым. Возникает при пилении незаостренными инструментами, ошибках при заточке/разводе зубьев пилы, недостаточном натяжении полотна пилы (блуждающее пиление) и др.
Мшистость — большое количество ворса и множество неотделенных древесных волокон на плоских гранях пиломатериала.
Бахрома — непрерывная либо рваная полоса из множества неотделенных волокон на кромках доски или бруса. Возникает во время пиления в теплое время года, при обрабатывании косослойной, свилеватой или сучковатой древесины или из-за нарушений при настройке и применении инструментов деревообработки.
Другие дефекты обработки
Скос пропила — скошенная плоскость спила на кругляке.
Рваный торец — ребристые выемки и возвышения, а также пучки и волокна на торцевой плоскости.
Козырек — выходящая за торцевую плоскость древесина, появившаяся из-за неполного пропиливания сортимента.
Закорина — часть коры, которая сохранилась на шпоне (может выпадать, оставляя отверстия и выемки).
Заусенец — заостренный выступ, который примыкает к кромке пиломатериала.
Задир — не отсоединившийся после строжки кусок древесины с острыми краями.
Выщербины — неглубокие выемки в местах отрывания клочков волокон.
Рябь шпона — густо размещенные неглубокие выемки, параллельные продольной оси волокон.
Вмятина — выемка на пиломатериале, которая возникла из-за локальной деформации при ударе кувалдой (или другим инструментом) и при валке дерева.
Царапина — отметина на пиломатериале (углубление) после контакта с острым предметом.
Выхват — выемка на всю ширину поверхности обработки, которое возникло при удалении во время фрезеровки или обработки электрорубанком части сортимента ниже расчетного уровня.
Непрофрезеровка — необработанный участок детали.
Гребешок — необработанная зона пиломатериала, которая поднимается над профрезерованной частью (следствие неправильной настройки фрезы).
Прошлифовка — вырезание сортимента ниже требуемого уровня во время шлифования.
Недошлифовка — необработанная зона поверхности сортимента, который уже шлифовали.
Ожог — почерневшая зона на поверхности сортимента, которая появилась при трении о дерево подвижных частей деревообрабатывающего инструмента.
ПОКОРОБЛЕННОСТИ
Покоробленность — деформирование обрезного пиломатериала во время выпиливания, высушивания или хранения.
Коробление во время сушки возникает из-за разницы высушивания материала в тангенциальной и радиальной ориентации. Коробление может быть косвенным признаком другого порока: косослоя, крени, сучков и др. Во время сушки быстрее теряет влагу заболонные участки. Их объем уменьшается быстрее участков детали, состоящих из древесины, которая была ближе расположена к ядру, поэтому она изгибается в сторону заболони. Степень проявления порока меняется при изменении влажности древесины.
Коробление может быть следствием остаточного напряжения в древесине при распиловке (проявляется при фрезеровке и распиловке доски).
Этот порок усложняет использование пиломатериалов. При высокой степени проявления приводит к полной непригодности деталей. Усложняет заготовку, уменьшает выход полезной древесины.
Для предотвращения покоробленности доски сушат сжатыми в соответствии со специально подобранном режимом, который не приводит к появлению сильных напряжений внутри детали. Оставшееся напряжение снимают с помощью дополнительной тепло- и влагообработки.
Возможность коробления учитывают при склейке деревянных деталей.
Замер коробления
Коробление клееной фанеры измеряют с помощью линейки, которую прикладывают к листу по диагонали (выражают в сантиметрах в отношении к 1 погонному метру диагональной длины).
Материаловедение: конспект лекций
Данный конспект лекций предназначен для студентов высших и средних специальных учебных заведений. В него входят сведения о древесине и древесных материалах, описываются их основные свойства. Дается характеристика металлов и сплавов, рассматриваются способы их применения. Приводятся основные сведения о лакокрасочных, смазочных, облицовочных материалах, а также классификация клеев и области их назначения.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Материаловедение: конспект лекций предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
ЛЕКЦИЯ № 2. Виды пороков древесины
Другим видом порока древесины являются 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. Трещины, особенно сквозные, нарушают целостность древесного материала и снижают его механическую прочность.
2. Пороки формы ствола
Переработку древесины всех пород очень часто осложняют встречающиеся 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. Этот вид порока формы ствола увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Овальность ствола представляет собой эллипсовидную форму поперечного сечения торца, у которого больший диаметр в 1,5 и более раза превышает меньший.
Осложняют переработку древесины наросты в виде местного утолщения ствола различных форм и размеров. 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.
Рис. 2. Наросты: а) гладкий, б) бугристый
Гладкие наросты (рис. 2а) часто возникают на стволах сосны и березы. Годичные слои в местах наростов обычно шире, чем в стволе. Бугристые наросты, или капы (рис. 2б), 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. В разрезах капы имеют красивую текстуру, поэтому они применяются как материал для художественных поделок и изготовления строганного шпона.
Такой порок ствола, как его кривизна, также затрудняет использование круглых лесоматериалов и увеличивает количество отходов при распиловке. Кривизна ствола — это отклонение продольной оси от прямой линии, причем она может быть с одним изгибом и сложной — с двумя и более изгибами.
Часто встречается такой вид порока ствола, как закомелистость, который 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. При распиловке и лущении древесины наличие такого порока приводит к увеличению количества отходов и, кроме того, обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Закомелистость также затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет переработку древесины.
3. Пороки строения древесины
При переработке древесины часто встречаются 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 расположение 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;
Рис. 3. Пороки строения древесины: 1 — разновидности наклона волокон: а — тангенциальный наклон в круглых лесоматериалах; б — местная; 2 — крень: а — сплошная; б — местная; 3 — волокнистая свилеватость у березы; 4 — завиток односторонний; 5 — кармашек; 6 — двойная сердцевина в стволе сосны; 7 — пасынок; 8 — сухобокость; 9 — рак сосны; 10 — прорость: а — открытая; б — закрытая; 11 — ложное ядро: а — округлое; б — звездчатое; в — лопастное
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.
4. Грибные поражения
При разделке древесины в ряде случаев обнаруживаются грибные ядровые пятна — 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. Этот порок вызывает: уменьшение ударной вязкости, увеличение водо—поглощения и водопроницаемости, ухудшение биостойкости и внешнего вида древесины; по прочности при статической нагрузке почти не изменяется, а структура пораженной древесины сохраняется.
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. Плесень на механические свойства не влияет, но ухудшает внешний вид древесины, после высыхания она легко удаляется, оставляя грязноватые и цветные пятна.
В срубленной древесине при хранении в теплое время года в результате развития биохимических процессов с участием грибов или без них возникает такой порок, как побурение. 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 В зависимости от стадии развития гнили и размеров поражения качество древесины может значительно снизиться.
5. Химические окраски, биологические повреждения и покоробленность
В процессе переработки древесины нередко встречается такое явление, как химическая окраска древесины, — 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.
Как показывает практика обработки древесины, химические окраски изменяют только ее цвет и блеск, а остальные свойства древесины остаются без изменения. При интенсивной природной окраске внешний вид древесины ухудшается, но при ее высыхании химическая окраска постепенно выцветает.
При нарушении технологии хранения свежесрубленных лесоматериалов древесина подвергается биологическим повреждениям 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 °C 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.
Поверхностная червоточина не влияет на механические свойства древесины, а неглубокая и глубокая нарушают целостность древесины и снижают механические свойства.
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.
При сушке или увлажнении, а также при механической обработке в результате анизотропии усушки — разбухания и внутренних напряжений в древесине — часто наблюдается такое явление, как покоробленность в виде изменения формы сортимента. Покоробленность пиломатериалов бывает разных видов: продольная по пласти, сложная, продольная по кромке, поперечная, а также наподобие крыла (крылова—тость) (рис. 4). 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.
Рис. 4. Виды покоробленности: а — поперечная по пласти; б — продольная по пласти; в — крыловатость
Явление покоробленности чаще всего наблюдается у пиломатериалов, полученных при обработке березы.
6. Инородные включения, механические повреждения и пороки механической 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. Такие включения затрудняют механическую обработку древесины и нередко бывают причиной повреждения режущих инструментов — фрез, дисковых пил резцов и т. д.
Механические повреждения и пороки механической обработки могут иметь различный характер и различное происхождение.
Пороки древесины
Пороки древесины – особенности строения, недостатки, отрицательно влияющие на характеристики, ограничивающие возможности использования всего ствола и его частей.
Подобные отклонения могут проявляться в естественных изменениях внешней формы или внутреннего строения самого ствола, а также это могут быть различные повреждения, обусловленные неправильной заготовкой, хранением. Раннее выявление пороков очень важно. Определенные виды пороков легко определяются при простом осмотре дерева в лесу. Другие, а таких большинство, выявляются после рубки, распиловки или обработки.
Пороки древесины и их влияние на качество
Подробная характеристика недостатков, полная классификация всех пороков древесины описываются в ГОСТ 2140-81. Данный нормативный документ выделяет девять типов дефектов:
ГОСТ 2140-81 Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения
Пороками строения древесины называются видоизменения внешних характеристик, структуры, порядка расположения тканей, а также различные повреждения, влияющие на механические свойства древесины, затрудняющие её обработку. Они понижают сортность лесоматериала, качество деревянных изделий, их стоимость, способность долго и без потерь хранится. Также наличие и вид дефектов влияют на методы и приемы обработки, применяемые к конкретному дереву.
Пороки строения древесины
Выделяют 48 пороков строения древесины. Ниже дана характеристика дефектов древесины значительно влияющих на качество дерева и наиболее часто встречающихся:
Пороки формы ствола
ГОСТ определяет следующие пороки формы:
Трещины
Растрескивание древесины параллельно волокнам.
Сучки на стволе
Пороки от вредителей и грибные поражения
Биологические повреждения возникают как результат деятельности живых организмов.
Лесоматериал поражают самые разные животные и растения, относящиеся к разнообразным классам и отрядам. Такие повреждения могут привести лесоматериал в полную негодность.
Пороки, являющиеся результатом деятельности животных и растений:
Грибками вызывается множество дефектов. Наиболее часто встречаются:
Химические окраски
Области и пятна, резко отличающиеся по окраске от нормальной древесины. Причина возникновения — химические и биохимические процессы окисления дубильных веществ. Чаще всего располагаются на глубине поверхностно (1-5 мм в глубину). При сушке выцветают.
Покоробленность
Коробление древесины, то есть изменение её формы, происходит во время её обработки, сушке, хранении.
Методы измерения покоробленности в пиломатериалах:
Некоторые пороки древесины определяются визуально, но все же наиболее точно и корректно они выявляются и замеряются аппаратными методами. В настоящее время для этих целей используется гамма-дефектоскопия, фотоэлектрические, магнитные, рентгеноскопические, акустические методы.