Каждый срез древесины сосны демонстрирует четкие годичные кольца, на которых отчетливо отмечены сердцевинные лучи, однако сосуды полностью отсутствуют. Основная ткань, или ядровая древесина, имеет оттенок от розового до буро-красного, в то время как заболонь представлена широким слоем от желтовато-бурой до светло-коричневой окраски.

Древесный материал сосны отличается прямой текстурой волокон, содержанием смол, легкостью и достаточной прочностью, благодаря чему легко подвергается обработке различными способами. Различие в цвете наблюдается также в годичных кольцах: ранняя зона отмечена светлыми тонами, а поздняя зона годового слоя характеризуется более темным цветом.

Лучевые элементы на поперечном срезе деревянного материала хорошо заметны.

Они образуют светлые пятна среди темной области более поздних годичных слоев дерева. При рассмотрении продольных срезов часто отмечаются большие темные линии (их цвет темнее основной древесины), которые представляют собой протяженные лабиринты смоляных протоков.

Края заболони голодующего дерева проявляются в тонах между желтым и бледно-розовым.

При очистке от коры молодая древесина сосны получает желтоватый оттенок, который с возрастом и высушиванием превращается в легкий пятнисто-бурый цвет. Сосновый материал представляет собой последовательную текстуру, заметную на основе колец годичного роста, контраста между поздним и ранним возрастом дерева, а также к разнице в окраске между заболонью и ядром. Причудливая огранка сезонных колец порождает неповторимый узор.

Древесина сосны демонстрирует значительные различия в структуре между молодыми и старыми частями годового кольца, что приводит к неравномерной плотности.

Зона раннего роста годового кольца обладает плотностью на две-три части меньшей, чем у зоны позднего роста. В среднем поздняя древесина составляет 27% от общего объема годового кольца. В разрезе шириной в один сантиметр содержатся от четырех до четырнадцати годовых колец. Такие параметры свойственны сосне, растущей на территории Российской Федерации.

На Севере страны количество годовых колец у сосен увеличивается.

Физические свойства сосны

Увеличение и снижение влажности в заболони растущей сосны, характеризующееся средним значением в 111%, в ядре дерева соответствует 32% влажности.

У верхней части дерева уровень влажности заметно превосходит уровень в ядре, который остается стабильным. Следует учитывать суточные и сезонные изменения влажности. При этом наблюдается повышение уровня влажности в первую половину дня, достигая максимума на 20-30% выше среднего показателя. К концу дня происходит снижение влажности до минимальных значений, а к началу следующего утра она вновь начинает расти.

В зимние месяцы (ноябрь-февраль) происходит увеличение уровня влажности в заболони сосны, достигая пиковых значений, в то время как летом (июль-август) наблюдается его снижение до минимальных показателей.

Стоит отметить, что ядро сосны отличается стабильностью влажности в течение всего года. В целом, свежесрубленная древесина обычно обладает средней влажностью на уровне 85%.

Процесс сушки сосны

Радиальное направление - 0,18;
Тангенциальное направление - 0,31;
Объемный - 0,50.

Количество плотности древесины убывает при движении от центральной части ствола к его коре, достигая наивысшей концентрации на уровне двух третей радиуса, после чего наблюдается уменьшение плотности.

Также степень плотности постепенно снижается в вертикальном направлении по мере удаления от основания дерева. Использование различных удобрений и проведение других агротехнических операций, направленных на ускорение роста хвойных растений, способствуют уменьшению плотности их древесины на 5-15%.

Древесина сосны характеризуется повышенной воздухопроницаемостью и водопроницаемостью, особенно в заболони.

При давлении 0,1 МПа (на одной стороне образца) показатели воздухопроницаемости в радиальном направлении составляют 56,2 мм³/см²/с для заболони и 2,6 мм³/см²/с для ядра. Благодаря относительно высокой водопроницаемости, включения различных защитных средств в древесину становятся возможными.

Заболонь сосновой древесины легко впитывает защитные составы, что позволяет классифицировать ее как легкопропитываемую, в то время как ядро относится к среднепропитываемым разновидностям. Ель и лиственница, напротив, являются примерами труднопропитывающихся пород дерева.

Тепловые свойства сосны

Лесоматериалы из различных видов деревьев содержат в своем составе практически идентичные соединения, что обуславливает единообразие в процентном отношении теплоемкости, которое не коррелирует с видом древесины.

Увеличение значений теплопроводности происходит пропорционально возрастанию показателей плотности. Эффект теплового расширения дерева трудно обнаружить, поскольку он перекрывается процессами усушки и поглощения влаги. В сравнении с другими материалами, такими как алюминий, используемый в производстве окон, и ПВХ, древесина демонстрирует более высокие теплоизоляционные качества.

Об электрических свойствах древесины

Растительный материал пассивного электричества - древесина.

Обезвоженный сосновый деревянный материал демонстрирует объемное удельное сопротивление вдоль волокон, достигающее значения 1,8610^15 Ом/см и, поперек волокон, 2,3610^15 Ом/см. Увеличение содержания влаги в древесине сопровождается падением ее электрического удельного сопротивления.

О звуковых свойствах

Древесина ели обладает относительно слабыми звукопоглощающими свойствами.

Так, перегородка толщиной 30 миллиметров способна уменьшить шумный уровень на 12 децибел. Однако, в соответствии с требованиями строительных норм и правил (СНиП), необходимо достижение уровня шумоподавления в 40 децибел.

Электромагнитные и проникающие излучения

Светопропускание: Исследователи выяснили, что инфракрасное излучение способно проходить сквозь пробы сосновой древесины толщиной до 35 миллиметров при помощи специальной аппаратуры.

Также установлено, что рентгеновское облучение древесины не оказывает существенного влияния на ее структуру и крепость, что позволяет использовать этот метод для контроля качества лесоматериалов. В настоящее время применение древесины для гашения нейтронного излучения становится все более распространенным, поскольку она устойчивее к высоким температурам и прослужит дольше по сравнению с полиэтиленовыми экранами.

Так, экран из сосны толщиной 100 мм эффективно заменяет собой полиэтиленовые защитные слои, предлагая более высокую термостойкость и устойчивость к износу.

Свойства механические

Древесина северной российской сосны обладает одним из самых высоких уровней прочности. Среди хвойных пород она занимает почётное второе место после кавказской пихты, демонстрируя весьма устойчивые характеристики прочности.

Степень крепости: Породы деревьев, такие как сосна, принадлежат к категории мягких материалов, что делает их характеристику противостояния износу относительно невысокой.

Использование данной древесины для соединений с помощью крепежных элементов (таких как гвозди или винты) может быть затруднительным. В контрасте с этим, есть дерево карегла - граб, которое превосходит сосну в этом аспекте примерно в 4 раза.

Предел прочности

при статическом изгибе - 70-92 МПа;
при растяжении вдоль волокон - 100-116 МПа;
при сжатии вдоль волокон - 40-49 МПа;
при скалывании вдоль радиальной плоскости - 6,1-7,6 МПа;
при скалывании вдоль тангенциальной плоскости - 6,6-8,1 МПа; Модуль упругости при статическом изгибе -8,0-13,1 ГПа.

Технологические и эксплуатационные свойства

ударная вязкость - 28-51 кДж/кв.

м;

Твердость

торцевая - 28-33 Н/кв. мм;
радиальная - 21-25 Н/кв.

мм;
торцевая - 16-23 Н/кв. мм.

Подобно другим видам хвойных деревьев, сосна имеет низкую гибкость. Тем не менее, ее мягкая текстура обеспечивает легкость обработки с использованием режущих приспособлений. Стойкие силы твердости резания у сосны составляют приблизительно 1,7-1,8 меньше, чем у березы, и около 2-2,5 меньше, чем у дуба.

Это аналогично периоду стойкости режущего инструмента, то есть скорости его затупления.

Различные условия влажности и твердости древесины влияют на величину уширения с одной стороны. К примеру, в случае сырой древесины, это уширение может достигать 0,7-0,85 мм с каждой стороны, тогда как для высушенной и твердой древесины оно составляет от 0,4 до 0,5 мм.

Углы заточки зубьев у ленточных и дисковых пил, а также величина их уширения являются идентичными как при распиливании хвойных, так и лиственных видов деревьев.

Сосна обладает способностью легко подвергаться шлифовке, при этом микроскопические дефекты на ее поверхности, достигающие высоты от 8 до 60 микрометров, отличаются от таковых у дуба, ясеня и клена, где они могут доходить до 200 микрометров.

Вышеупомянутое качество сосны делает ее благоприятной для проникновения разнообразных защитных растворов. Однако этот аспект также несёт в себе и негативную сторону - повышенное впитывание влаги приводит к увеличению расходов на отделочные материалы.

Кроме того, перед нанесением красочных слоев необходимо провести очистку от смолы, так как сосна способна накапливать значительное количество этого вещества. В качестве средств для удаления смолы применяются различные растворители или разделяющие смолистые отложения составы, такие как бензин, ацетон, спирт или щелочные растворы, которые обрабатывают поверхность дерева.

Древесина сосны демонстрирует высокую устойчивость к биологическим факторам, что означает ее невосприимчивость к грибковым заболеваниям.

Даже среди прочих хвойных пород, например, ель характеризуется умеренной стойкостью, в то время как берёза принадлежит к категории с низкой устойчивостью. Интенсивность биозащитных свойств древесины возрастает с увеличением возраста дерева. Соответственно, самая износостойкая часть древесины находится в нижних участках ствола. При этом, деревья, выкорчеванные в вегетативный период, имеют древесину с повышенной восприимчивостью к гниению.

По существу, период рубки деревьев не оказывает существенного воздействия на механические и технологические качества сосновой древесины.

Однако, применение высокотемпературной обработки для ее высушивания приводит к заметному снижению данных характеристик. В процессе сушки древесины применяются микроволновые излучения, которые не оказывают отрицательного влияния на ее свойства.

Образуются гладкие наросты, которые имеют большой процент (по отношению к главной древесине) плотности, усушки, а так же низкий процент прочности.
Участки древесины, пропитанные смолой - засмолки, появляются из-за повреждения ствола.

Засмолки можно заметить на круглых сортиментах по повреждениям на стволе или большому количеству смолы. Они имеют более темный цвет, чем основная древесина, и просвечиваются на сортиментах малой толщины.

Иногда можно заметить, так называемые, смоляные кармашки, хотя они встречаются реже, чем у ели.

Использование сосновой древесины

Сосна, обладая универсальными свойствами, находит широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности.

В строительстве этот материал незаменим для создания несущих конструкций и для декоративной отделки. Машиностроительная отрасль, производство мебели, а также железнодорожные знаки не мыслят свое существование без древесины сосны. Кроме того, из сосны добывают смолу, а хвоинки дерева служат сырьем для изготовления биологически активных добавок.

В индустрии изготовления мебели сосна занимает скромное место.

Её пахнущая смолой и нежную структуру дерева чаще всего применяют при создании внутренних элементов мебели. Внешняя отделка таких сосновых каркасных конструкций обычно производится с помощью плит толстого шпона, выполненных из более престижных пород дерева, таких как красное дерево.

Сосна является популярным материалом в строительстве саун и лестниц, однако перед использованием ее подвергают обработке для удаления лишней смолы и повышения плотности.

Панели из светлой сосны отличаются не только привлекательным внешним видом, но и приятным ароматом. Также данный строительный материал обладает доступной ценой, что делает его предпочтительным для изготовления саун эконом-класса. В зависимости от класса саун, для простых вариантов чаще всего используют обычную сосну, в то время как для элитных саун предпочитают канадскую сосну, так называемую тсугу.

Деревянные:

Лестницы из дуба
Лестницы из ясеня
Лестницы из бука
Лестницы из сосны

С вами была Татьяна Андреева

0 комментариев Оставить комментарий

Сосна как материал для деревянных лестниц