Структура древесины
Структура древесины обычно рассматривается в трех взаимно перпендикулярных разрезах (рис. 2).
Разрез, перпендикулярный к оси ствола, называют поперечным или торцевым. Разрез, проходящий через сердцевину ствола, носит название радиального, а разрез, перпендикулярный торцевому, но не проходящий через сердцевину, называется тангентальным.
На торцевом разрезе ствола видны годичные слои, представляющие собой концентрические кольца; у некоторых пород бывают заметны и узкие радиальные, иногда прерывающиеся полоски – сердцевинные лучи.
Годичные слои
Годичные слои у древесных пород, растущих в наших широтах, образуется в течение одного года. Чем ближе годичный слой к сердцевине, тем он старше. Число годичных слоев на поперечных разрезах на разной высоте ствола различное: оно уменьшается от основания ствола к вершине. О возрасте дерева можно судить по числу годичных слоев на пне или шейке корня.
Каждое годичное кольцо состоит из двух слоев: наружного, обращенного к коре, и внутреннего, обращенного к центру. Внутренний слой образуется в начале деятельности камбия (весной или в начале лета) и носит название ранней (весенней) древесины. Наружный слой образуется к концу лета (в июле-августе) и носит название поздней (летней) древесины. Ранняя древесина состоит из элементов более тонкостенных, более широкополостных, и в большинстве случаев бывает светлее окрашена, чем поздняя древесина, состоящая из более толстостенных элементов. Граница между поздней частью одного годичного слоя и ранней частью следующего годичного слоя называется границей годичного кольца.
Рис. 2. Три главных разреза древесины. 1-поперечный разрез (торец), 2-радиальный разрез. 3-тангентальный разрез.
Годичные слои у одних пород бывают резко заметны (хвойные породы), у других слабо. У лиственных пород ранняя древесина обладает большей пористостью и меньшей плотностью древесины, чем у хвойных. Особенно резко выделяется ранняя древесина у дуба, ясеня и некоторых других лиственных пород, у которых в ранней древесине образуются очень широкие сосуды, заметные простым глазом в виде кольца пористой ткани. Эти породы лиственных деревьев носят название кольцесосудистых, или кольцепоровых (рис. 3)
Рис. 3. Поперечный разрез кольцепоровой древесины.
в отличие от рассеяннососудистых (рассеяннопоровых), у которых сосуды в ранней древесине простым глазом незаметны, а если заметны, то разбросаны равномерно по сечению годичного кольца (береза, липа, ольха и др.) (рис. 4). Поздняя древесина обладает большей плотностью и более высокими механическими свойствами. От количества этой древесины зависят физико-механические свойства данной породы, она отлично подойдет для строительства загородных коттеджей, подробнее на сайте www.zagstil.ru.
Поперечный разрез рассеяннопоровой древесины
В практике различают древесину мелкослойную и широкослойную в связи с той или иной шириной годичных колец. В зависимости от породы и назначения древесины ширина годичных слоев может ухудшать или улучшать ее технические свойства. Широкослойный ясень ценится выше, но для гнутья на лыжи, обода и т. д. предпочитают применять мелкослойную древесину ясеня.
В хвойных породах ширина летней зоны более или менее постоянна; качество древесины хвойных пород считается выше при узких годовых кольцах.
Широкослойная древесина лиственных кольцесоеудистых пород при изломе дает поверхность с длинными неровными обрывами (лучинистый излом), что характеризует крепость древесины. При строгании такая древесина дает длинную ровную стружку.
Мешкослойная древесина этих пород дает более или менее гладкий излом, что свидетельствует о повышенной хрупкости; такая древесина при строгании дает мелкую легко рассыпающуюся, стружку.
Сердцевинные лучи
Сердцевинные лучи (рис. 5) имеются в древесине как хвойных, так и лиственных пород. На поперечном разрезе они видны или простым глазом, или в лупу в виде узких радиальных полосок. На радиальном разрезе они заметны в виде светлых блестящих или темных полосок или лент, идущих поперек волокон и чисто прерывающихся. На тангентальном разрезе они заметны в виде; темных штрихов с заостренными концами или в виде чечевицеобразных полосок, расположенных вдоль волокон. Назначение сердцевинных лучей – переносить питательные соки, текущие из листьев или хвои по лубу, внутрь ствола. Сердцевинные лучи ухудшают некоторые механические свойства древесины. Так, например, наличие широких сердцевинных лучей уменьшает сопротивление раскалыванию древесины по радиальному направлению.
Заболонь, ядро древесины и спелая древесина
У одних древесных пород на поперечном и продольном разрезах видно, что центральная часть ствола отличается от периферической части более темным цветом и, кроме того, в свежесрубленном состоянии меньшим содержанием воды. Темноокрашанная центральная часть называется ядром древесины, а светлая периферическая часть – заболонью, или оболонью. У других древесных пород центральная часть ствола отличается от периферической только меньшим содержанием воды в свежесрубленном состоянии. В этом случае центральная, более сухая часть древесины, называется спелой древесиной.
Рис. 5. Расположение и форма сердцевинных лучей. 1 – Осенняя часть годичного слоя, 2 – Весенняя часть годичного слоя, С – смоляные ходы.
Породы, имеющие ядро, называются ядровыми породами, а имеющие спелую древесину – породами со спелой древесиной (спелодревесными). У некоторых древесных пород нельзя заметить в свежесрубленном состоянии существенной разницы между периферической и центральной частью ствола ни по цвету, ни по содержанию воды. Такие породы носят название заболонных.
Ядровые породы легко распознаются по темноокрашенной центральной части древесины. Спелую же древесину часто бывает очень трудно установить, так как она по своему цвету часто совсем не отличается от заболони.
Деление древесных пород
а) Ядровые породы – дуб, каштан, грецкий орех, акация белая, дзельква, сосна, кедр, лиственница и др.;
б) породы со спелой древесиной – бук, липа, ель, пихта кавказская и др.;
в) заболонные породы – береза, ольха черная, граб, клен, самшит я др.
Заболонь у растущего дерева состоит из живых элементов и служит для проведения воды и для отложения запасных питательных веществ. Заболонная древесина по своим механическим свойствам почти не отличается от древесины ядра, но по стойкости против загнивания считается ниже ядровой древесины.
Ядровая часть древесины – мертвая, бездеятельная, не принимающая участия ни в продвижении влаги, ни в преобразовании или накоплении питательных веществ.
Процесс образования ядра заключается в отмирании клеток. Древесина ядра богата дубильными веществами, тяжелая, мало проницаема для воды и воздуха.