Drvo: svojstva drveta raznih vrsta. Značenje drveta, sastav, svojstva, karakteristike i struktura

" onclick="window.open(this.href," win2 return false >Print
Email

Detalji Kategorija: Drvo i drvo

Struktura drveta i drveta

Dijelovi rastućeg drveta.

Stablo se sastoji od krošnja, deblo i korijenje . Svaki od ovih dijelova obavlja specifične funkcije i ima različite industrijske primjene (vidi sliku).

Postoje dva koncepta: “ drvo" i "d drvo».
Drvo je višegodišnja biljka, A drvo - biljno tkivo, koje se sastoji od ćelija sa lignificiranim zidovima, koji provode vodu i soli otopljene u njemu.

Drvo se koristi kao potrošni materijal

vučni materijal za proizvodnju raznih proizvoda.

Drvo kao prirodni konstruktivni materijal dobiva se iz stabala drveća tako što se pile na komade.

Prtljažnik Drvo ima deblji dio pri dnu i tanji dio na vrhu. Površina debla je prekrivena kora . Kora je kao odjeća za drvo i sastoji se od vanjski sloj plute i unutrašnji sloj limena(vidi sliku).

Sloj plute kora je mrtva. Bast layer služi kao provodnik sokova koji hrane drvo. Glavna unutrašnjost stabla je napravljena od drveta. sa svoje strane, deblo se sastoji od više slojeva, koji su vidljivi u odjeljku kao prstenovi drveća . Starost stabla određena je brojem prstenova rasta. 2 prstena - tamni i svijetli čine 1 godinu života drveta. Da biste saznali starost drveta, morate izbrojati sve prstenove (tamne i svijetle), podijeliti ovaj broj sa 2 i dodati još 3 ili 4 godine (čiji godišnji prstenovi još nisu formirani i vidljivi su samo pod mikroskop.

Labav i meka sredina drveta se zove jezgro a na presjeku izgleda kao tamna mrlja prečnika 2-5 mm i sastoji se od labavog tkiva koje brzo trune. Ova okolnost je omogućila da se klasifikuje kao nedostatak drveta.

Od jezgre do kore u obliku svijetlih sjajnih linija protežu se medularne zrake . Imaju različite boje i služe za provođenje vode, zraka i hranjivih tvari unutar stabla. Medularni zraci stvaraju uzorak (tekstura) drvo

Kambijum - tanak sloj živih ćelija koji se nalazi između kore i drveta. Samo od kambijuma formiraju se nove ćelije i stablo svake godine raste. « Kambijum»- od latinskog "razmjena" (hranjivih materija).

Za proučavanje strukture drva postoje tri glavne sekcije vol (vidi sliku).

Rez 2 , koji prolazi okomito na jezgro trupa naziva se kraj . Ona je okomita na prstenove rasta i vlakna.

Odjeljak 3 koji prolazi kroz jezgro trupa naziva se radijalni . Ona je paralelna sa godišnjim slojevima i vlaknima.

Tangencijalni rez 1 teče paralelno s jezgrom debla i udaljeno je od njega na određenoj udaljenosti. Ovi rezovi otkrivaju različita svojstva i uzorke drveta.

Sve ploče primljene u pilana , imaju tangencijalne rezove, sa izuzetkom dvije daske izrezane sa sredine trupca, tako da u praksi tangencijalni rezovi se ponekad nazivaju rezovima ploče. Vrlo važan rez pri određivanju drveta je krajnji rez. Prikazuje sve glavne dijelove stabla odjednom: srž, drvo i kora. Za određivanje vrste drveta u praksi, dovoljno je proučiti makrostruktura mali komad drveta koji se sa daske iseče u blok ili greben. Fokusirajući se na prstenove rasta, izrađuju se tangencijalni i radijalni presjeci. Svi delovi se pažljivo bruse prvo grubim, a zatim sitnozrnatim brusnim papirom. Takođe je potrebno imati pri ruci lupu sa pedesetostrukim uvećanjem, teglu čiste vode i četku.

U sredini stabla mnogih stabala jasno se vidi jezgro . Sastoji se od labavog tkiva formiranog u prvim godinama života drveta. Jezgro prodire u deblo do samog vrha, svaku granu. Kod listopadnog drveća prečnik jezgre je često veći nego kod četinara. Bazga ima veoma veliko jezgro. Uklanjanjem jezgre možete prilično lako dobiti drvenu cijev. Od pamtivijeka su takve lule koristili narodni svirači za izradu raznih duvačkih instrumenata: žaleka, lula i lula. Većina stabala ima okruglo jezgro na krajnjem rezu, ali postoje vrste sa drugačijim oblikom jezgra. Jezgro johe na kraju podsjeća na oblik trougla, jasen - kvadrat, topola - petougao, a jezgro hrasta podsjeća na zvijezdu petokraku. Na kraju oko jezgra nalaze se koncentrični prstenovi godišnji, odnosno godišnji slojevi drvo Na radijalnom presjeku godišnji slojevi su vidljivi u obliku paralelnih pruga, a na tangencijalnom - u obliku vijugavih linija.

Svake godine drvo oblači novi sloj drveta poput košulje i zbog toga stablo i grane postaju deblji. Između drveta i kore nalazi se tanak sloj živih ćelija tzv kambijum . Većina ćelija ide na izgradnju novog godišnjeg sloja drveta, a vrlo mali dio - na formiranje kore. Bark sastoji se od dva sloja - plute i licka. Sloj plute smješten sa vanjske strane štiti drvo debla od jakih mraza, vrućih sunčevih zraka i mehaničkih oštećenja. Limeni sloj kore vodi vodu sa organskim materijama koje se proizvode u lišću niz deblo. Protok soka naniže se javlja u hrastovim vlaknima. Kora drveta je vrlo raznolika po boji (bijela, siva, smeđa, zelena, crna, crvena) i teksturi (glatka, lamelasta, napuknuta, itd.) Primjena joj je raznolika. Kora vrbe i hrasta sadrži mnogo tanini, koji se koristi u medicini, kao i u farbanju i obradi kože. Od kore hrasta plutnjaka izrezuju se čepovi za posuđe, a otpad se koristi kao punilo za morske pojaseve za spašavanje. Dobro razvijeni limeni sloj lipe koristi se za tkanje raznih kućnih predmeta.

U proljeće i rano ljeto, kada ima puno vlage u tlu, drvo jednogodišnjeg sloja raste vrlo brzo, ali bliže jeseni njegov rast usporava i, konačno, zimi potpuno prestaje. To se ogleda u izgledu i mehaničkim svojstvima drveta jednogodišnjeg sloja: ono izraslo u rano proljeće je obično svjetlije i rastresito, au kasnu jesen tamno i gusto. Ako je vrijeme povoljno, raste široki prsten rasta, ali u oštrim hladnim ljetima nastaju tako uski prstenovi da se ponekad jedva mogu razlikovati golim okom. Kod nekih stabala prstenovi rasta su jasno vidljivi, dok su kod drugih jedva primjetni. Ali, u pravilu, mlada stabla imaju šire godišnje prstenove od starijih. Čak i isto deblo u različitim područjima ima različite širine prstenova rasta. U stražnjem dijelu stabla godišnji slojevi su uži nego u srednjem ili vršnom dijelu. Širina godišnjih slojeva ovisi o lokaciji stabla. Na primjer, godišnji slojevi bora koji raste u sjevernim regijama su uži od godišnjih slojeva južnog bora. Ne samo izgled drveta, već i njegova mehanička svojstva zavise od širine prstenova rasta. Najboljim četinarskim drvom smatra se ono sa užim slojevima rasta. Majstori zovu bor sa uskim jednogodišnjim slojevima i smeđecrvenim drvetom rude i veoma je cijenjen. Borovo drvo sa širokim godišnjim slojevima naziva se myandova. Njegova snaga je mnogo manja od snage rude.

Suprotan fenomen se uočava u drvetu drveća kao što su hrast i jasen. Njihovo drvo je izdržljivije i ima široke godišnje slojeve. A kod stabala poput lipe, jasike, breze, javora i drugih, širina prstenova rasta ne utiče na mehanička svojstva njihovog drveta.

Kod mnogih stabala godišnji slojevi na kraju su manje-više pravilni krugovi, ali postoje vrste kod kojih godišnji slojevi na kraju formiraju valovite zatvorene linije. Takve vrste uključuju kleku: valovitost godišnjih prstenova je uzorak za to. Ima drveća čiji su godišnji slojevi postali valoviti zbog nenormalnih uslova rasta. Valovitost godišnjih slojeva u stražnjem dijelu javora i brijesta povećava dekorativnost teksture drveta.

Ako pažljivo pregledate krajnji dio listopadnog drveća, možete razlikovati bezbroj svijetlih ili tamnih tačaka - to su plovila. U hrastu, jasenu i brijestu velike posude su smještene u području ranog drveta u dva ili tri reda, formirajući jasno vidljive tamne prstenove u svakom godišnjem sloju. Stoga se ova stabla obično nazivaju prstenasto-vaskularni . Prstenasto-vaskularna stabla u pravilu imaju teško i izdržljivo drvo. Breza, jasika i lipa imaju vrlo male posude, jedva vidljive golim okom. Unutar godišnjeg sloja posude su ravnomjerno raspoređene. Takve rase se zovu diseminirani vaskularni . Kod prstenasto-vaskularnih vrsta drvo je srednje tvrdoće i tvrdo, dok kod difuzno-vaskularnih vrsta može biti drugačije. Na primjer, kod javora, jabuke i breze je tvrd, dok je kod lipe, jasike i johe mekan.

Voda sa mineralnim solima se dovodi iz korena kroz sudove do pupoljaka i listova, a uzlazni tok soka. Sečući drvene posude u rano proljeće, žeteoci sakupljaju brezov sok - pasoku. Na taj način se priprema šećerni javorov sok koji se koristi za proizvodnju šećera. Ima drveća sa gorkim sokom, kao što je jasika.

Istovremeno sa rastom novog godišnjeg sloja unutar debla, raniji godišnji slojevi koji se nalaze bliže jezgru postepeno odumiru. Kod nekih stabala, mrtvo drvo unutar debla dobija drugu boju, obično tamnije od ostatka drveta. Mrtvo drvo unutar debla se zove jezgro , a stijene u kojima se formira su zvuk . Sloj živog drveta koji se nalazi oko jezgre naziva se bjeljika . Belika je bogatija vlagom i manje je izdržljiva od začinjenog srca. Jezgro drveta manje puca i otpornije je na napade raznih gljivica. Stoga je srce oduvijek cijenjeno više od beljike. Belika, zasićena vlagom, jako puca kada se osuši, istovremeno kidajući jezgro. Prilikom sječe male količine drva, neki majstori radije odrežu sloj bjeljike s grebena neposredno prije sušenja. Bez bjeljike, srce se suši ravnomjernije.

TO zvučne rase vezati: bor, kedar, ariš, kleka, hrast, jasen, jabuka i drugi. U drugoj grupi drveća drvo u središnjem dijelu debla gotovo u potpunosti odumire, ali se po boji ne razlikuje od beljike. Ova vrsta drveta se zove zreo , i rasa zrelo drvo . Zrelo drvo sadrži manje vlage nego živo drvo, jer se uzlazni tok soka javlja samo u sloju živog drveta. TO zrele vrste drveta odnose smrče i jasike .

U treću grupu spadaju stabla čije drvo u sredini ne odumire i ne razlikuje se od beljike. Drvo cijelog debla sastoji se u potpunosti od živog tkiva bjeljike kroz koje se odvija uzlazni tok soka. Takve vrste drveća se nazivaju bjeljika . TO bjeljika rase uključuju breza, lipa, javor, kruška i drugi.

Možda ste primijetili da u hrpi breze ponekad naiđete na cjepanicu sa smeđom mrljom u sredini, vrlo sličnom jezgru? Sada znate da je breza vrsta bez jezgra. Odakle mu jezgro? Činjenica je da ovo jezgro nije stvarno, već lažno. Lažna jezgra u stolariji kvari izgled, njegovo drvo ima smanjenu čvrstoću. Nije tako teško razlikovati lažno jezgro od pravog. Ako za pravo jezgro granica između njega i bjeljike ide striktno duž godišnjeg sloja, onda za lažno može prijeći godišnje slojeve. Sama lažna jezgra ponekad poprima širok izbor boja i bizarnih oblika, podsjećajući ili na zvijezdu ili vjenčić egzotičnog cvijeta. Lažna jezgra formira se samo u listopadnim stablima, kao npr breza, javor i joha , ali ga četinari nemaju.

On kraj na površini debla, kod nekih vrsta drveća, jasno su vidljive svijetle sjajne pruge koje se lepezasto kreću od jezgre do kore - ovo medularne zrake . Oni provode vodu horizontalno u deblu i također pohranjuju hranjive tvari. Jezgrene zrake su gušće od okolnog drveta, a nakon vlaženja vodom postaju jasno vidljive. Na radijalnom presjeku, zrake su vidljive u obliku sjajnih pruga, crtica i mrlja, na tangencijalnom presjeku - u obliku crtica i leća. Kod svih četinara, kao i kod listopadnih stabala - breze, jasike, kruške i drugih - jezgrene zrake su toliko uske da su gotovo nevidljive golim okom. Kod hrasta i bukve, naprotiv, zraci su široki i jasno vidljivi na svim dijelovima. Kod johe i leske (leske) neke od zraka izgledaju široke, ali ako jednu od njih pogledate kroz lupu, nije teško otkriti da to uopšte nije široka zraka, već hrpa veoma dugačkih tanki zraci skupljeni zajedno. Takvi zraci se obično nazivaju lažne široke grede .

Na drvetu breze, vrane, javora i johe često se mogu vidjeti smeđe mrlje koje su haotično razbacane - to su tzv. jezgro ponavljanja . Ovo su zarasli prolazi za insekte. U uzdužnim presjecima vidljive su ponavljajuće jezgre u obliku pruga i bezobličnih mrlja smeđe ili smeđe boje, koje se oštro razlikuju od boje okolnog drveta.

Ako se krajnji rez crnogoričnog drveta navlaži čistom vodom, onda će neki od njih imati svijetle mrlje koje se nalaze u kasnijem dijelu prstenova rasta. Ovo smole . Na radijalnim i tangencijalnim presjecima vidljivi su kao svjetlosne linije. Bor, smrča, ariš i kedar imaju smole, ali ih nema kod kleke i jele. U boru su kanali od smole veliki i brojni, u ariša su mali, kod kedra veliki, ali rijetki.

Vjerovatno ste više puta primijetili na stablima četinara koji imaju oštećenja, prilive prozirne smole - smola . Sap - vrijedne sirovine koje nalaze različite namjene u industriji i svakodnevnom životu. Za prikupljanje smole, kombajni namjerno režu kanale smole četinara.

Drvu nekih rasprostranjenih listopadnih stabala srednje zone nedostaje sjaj boje i upečatljiv teksturni uzorak koji se nalazi kod egzotičnog drveća uvezenog iz južnih zemalja. Odgovara srednjoruskoj prirodi - njegove boje su prigušene, tekstura mu je jednostavna i suzdržana. Ali što više gledate u drvo našeg drveća, sve suptilnije nijanse boja počinjete da razaznajete u njemu.

Na brzi pogled na drvo breze, jasike i lipe može se učiniti da sva ova stabla imaju isto bijelo drvo. Ali, gledajući izbliza, nije teško otkriti da drvo breze ima blagu ružičastu nijansu, drvo jasike ima žućkasto-zelenu nijansu, a drvo lipe ima žućkasto-narandžastu nijansu. I naravno, ne samo zbog svojih odličnih mehaničkih svojstava, lipa je postala omiljeni i tradicionalni materijal među ruskim rezbarima. Topla i meka boja njegovog drveta daje figuricama i drugim rezbarijama izuzetnu živost. Većina četinara teksturni uzorak izraženo veoma jasno. To se objašnjava kontrastnom bojom kasnih i ranih dijelova drveta u svakom godišnjem sloju. Zahvaljujući velikim posudama koje se nalaze duž godišnjih slojeva i jasno vidljive golim okom, listopadna stabla - hrast i jasen - imaju prekrasan teksturirani uzorak.

Svaka vrsta drveta ima svoje miris . Neki imaju jak i postojan miris, dok drugi imaju slab, jedva primjetan miris. U boru i nekim drugim drvenastim biljkama miris srži je vrlo postojan i može trajati godinama. Drvo hrasta, trešnje i kedra imaju veoma postojane i jedinstvene mirise.

U stablima srednje zone lipa, jasika, joha, vrba, smreka, bor, kedar i drugi imaju meko, savitljivo drvo. Tvrdo drvo od breze, hrasta, jasena, javora, ariša; kao što su šimšir, pistacija, zelkova i dren rastu samo u južnim regionima Kavkaza i Evrope.

Što je drvo tvrđe, alati za rezanje brže postaju tupi i lome se. Ako stolar reže zgradu od ariša, tada mora oštriti sjekiru mnogo češće nego kada radi sa smrekom ili borom, a češće oštriti pilu. Kada radi sa tvrdim drvetom, drvorezbar se suočava sa istim poteškoćama. Prilikom oštrenja alata vodi računa o tvrdoći drveta i čini ugao oštrenja manje oštrim. Rad sa tvrdim drvetom oduzima više vremena od rada sa mekim drvetom. Ali majstore je oduvijek privlačila mogućnost primjene najfinijih rezova na tvrdo drvo, njegova prekrasna duboka boja i povećana čvrstoća. To su dobro znali narodni zanatlije. Tamo gdje je bila potrebna posebna čvrstoća, pojedini dijelovi su izrađivani od tvrdog drveta. U sezoni košenja sijena seljak ne može bez drvenih grabulja. Grabulje treba da budu lagane, pa je drška za njih napravljena od bora, smrče ili vrbe. Potrebna je snaga iz bloka i zuba. Koristili su uglavnom drvo breze, kruške i jabuke.

Pogledajte stare stepenice na trijemu, podne daske ili palube željezničkih mostova koje su prepune čvorova. Čini se da su čvorovi izašli iz dasaka. Ali nije tako: čvorovi su ostali na mjestu, ali je drvo koje ih je okruživalo bilo istrošeno. Čvorovi duguju takvu otpornost na habanje ne samo zbog sadržaja smole, već i zbog svog posebnog položaja u dasci. Na kraju krajeva, svaki čvor je okrenut prema van. A od kraja, kao što je poznato, drvo ima povećanu čvrstoću i manje habanja. Stoga su cestari od davnina postavljali posebno jake drvene pločnike pomoću završnih blokova.

Drvo ima osobinu koju drugi prirodni materijali nemaju. Ovo cepavost , ili fisionabilnost . Prilikom cijepanja drvo se ne seče, već se cijepa po zrnu. Stoga možete čak i podijeliti trupac drvenim klinom. Elastično crnogorično drvo ravnog zrna bora, kedra i ariša dobro se cijepa. Među listopadnim drvećem, hrast, jasika i lipa se lako cijepaju. Hrast se dobro cijepa samo u radijalnom smjeru. Spektivnost zavisi od stanja drveta. Lagano navlaženo ili svježe posječeno drvo bolje se cijepa od suhog drveta. Ali drvo koje je previše navlaženo, mokro, teško se cijepa, jer postaje previše viskozno. Ako ste ikada sekli drva za ogrev, onda ste vjerovatno primijetili kako se smrznuto drvo lako i brzo cijepa.

Svojstva cijepanja drveta su od praktične važnosti. Cijepanjem drva proizvodimo zareze za šibice, zakovice za bačvarsko posuđe, u vagonističkom poslu - zareze za žbice i felge, u građevinarstvu - iverice, šindre i šindre. Seljačke zanatlije tkale su korpe za pečurke i rublje od tankih traka cijepanog bora, a između toga su od iverja pravile šaljive figurice jelena i klizaljke za decu.

Ako komadić suhog drveta savijete u luk, a zatim ga otpustite, on će se istog trena ispraviti. Drvo je elastičan materijal. Ali ona elastičnost u velikoj mjeri ovisi o vrsti drveta, strukturi i vlažnosti. Teško i gusto drvo visoke tvrdoće je uvijek elastičnije od laganog i mekog drveta. Prilikom odabira grane za štap za pecanje, trudite se odabrati onu koja nije samo ravna, tanka i duga, već i elastična. Malo je vjerojatno da će se naći ribolovac koji bi želio napraviti štap za pecanje od grane krhke bazge ili bokvice, a ne od fleksibilne i elastične grane vrane ili lijeske. Američki Indijanci radije su pravili štapove za pecanje od elastičnih cedrovih grana. Teško je zamisliti istoriju čovječanstva bez drevnog oružja - luka. Ali pronalazak luka bio bi nemoguć da drvetu nedostaje elastičnost. Luk je zahtijevao vrlo čvrsto i elastično drvo, a najčešće se izrađivao od jasena i hrasta.

Zahvaljujući istoj elastičnosti, drvo se koristi tamo gdje je potrebno ublažiti trzaj. U tu svrhu ispod nakovnja je postavljen masivni drveni blok, a drška čekića izrađena je od drveta. Prošlo je više od jednog veka od pronalaska vatrenog oružja. Kremene puške i puške su prošlost, oružje je postalo savršeno, ali kundak i neki drugi dijelovi su još uvijek od drveta. Gdje možete pronaći materijal koji bi tako pouzdano ublažio trzaj pri ispaljivanju? Odavno je zapaženo da je drvo ravnog zrna elastičnije od tordiranog drveta. Čak i drvo istog drveta ima različitu elastičnost u različitim dijelovima. Na primjer, zrelo drvo jezgre, koje se nalazi bliže srži, otpornije je od mladog drveta koje se nalazi bliže kori. Ali ako je drvo navlaženo ili pareno, njegova elastičnost će se naglo smanjiti. Savijena traka od drveta zadržava svoj oblik nakon sušenja.

Što je drvo vlažnije, to je više plastika i manju elastičnost. Plastika suprotno od elastičnosti. Plastičnost je od velike važnosti u proizvodnji savijenog i pletenog namještaja, sportske opreme, tkanja košara, vagona i bačvarstva. Brijest, jasen, hrast, javor, ptičja trešnja, jareb, lipa, vrba, jasika i breza postižu visoku plastičnost nakon kuhanja u vodi ili pari. Za proizvodnju savijenog namještaja koriste se praznine od javora, jasena, brijesta i hrasta, a od pruća - od vrbe i lijeske. Zaprežni lukovi su savijeni od breze, brijesta, ptičje trešnje, javora i vrane. Lukovi napravljeni od ovih stabala su veoma čvrsti, ali ako treba da budu lakši, koriste se vrba i jasika. Četinarsko drvo ima nisku duktilnost, tako da se gotovo nikada ne koristi za savijene ili pletene proizvode. Izuzetak je bor, od kojeg se tanki komadići koriste za pletenje kutija i korpi, kao i korijenje bora, smreke, kedra i ariša koji se koriste za pletenje korpi od korijena.

Drvo zasićeno vlagom bubri, povećavajući volumen. U mnogim proizvodima od drveta otok - negativna pojava. Na primjer, natečenu ladicu stola gotovo je nemoguće gurnuti ili izvući. Teško je zatvoriti krila otvorenog prozora nakon kiše. Da bi se spriječilo bubrenje, drveni proizvodi se najčešće premazuju zaštitnim slojem boje ili laka. Zanatlije se stalno bore sa bubrenjem drveta. Ali za Cooperovo posuđe ovo se svojstvo pokazalo pozitivnim. Zaista, kada zakovice - daske od kojih se sastavlja bačvarski pribor - nabubre, praznine između njih nestanu - pribor postaje vodootporan.

Ranije, kada su brodovi dolazili na popravku zimi, njihova je drvena obloga bila tradicionalno caulked lana ili konoplje oakum. Prije svega, potrošeno je mnogo vrijednih sirovina, a u velikim mrazima kudelja je postala krhka i bilo je vrlo teško raditi s njom. Tu je u pomoć priskočila takozvana drvena vuna - vrlo tanke strugotine. Drvena vuna ne smeta mrazu, lako popunjava sve pukotine na oblogu. A kada se brod spusti u vodu, drvena vuna nabubri i čvrsto začepljuje najmanje pukotine na trupu.

Vrste drva određuju se prema sljedećim karakterističnim osobinama: tekstura, miris, tvrdoća, boja .

Drveće sa lišćem se zove listopadni , a oni koji imaju igle - četinarski .

Listopadni rase su breza, jasika, hrast, joha, lipa i sl., četinarske vrste - bor, smreka, kedar, jela, ariš itd. Drvo se naziva ariš jer, kao i listopadno drveće, zimi odbacuje iglice.

Drvo je složen kompozitni materijal koji je stvorila priroda. Kada se razmatra struktura drveta, uobičajeno je razlikovati makrostrukturu, vidljivu golim okom, i mikrostrukturu vidljivu optičkom i elektronskom mikroskopom.

Makrostruktura drveta - struktura drveta vidljiva golim okom. Razmatraju se tri glavna dijela debla: poprečni - krajnji i dva uzdužna - radijalni, koji prolaze kroz osu debla, i tangencijalni, koji prolaze tangencijalno na godišnje prstenove (slika 3.1).

Na poprečnom presjeku drveta debla vidljivi su koncentrični godišnji prstenovi smješteni oko jezgre. Svaki godišnji prsten ima dva sloja: rano (proleće) i kasno (leto) drvo. Rano drvo je svijetle boje i sastoji se od velikih ćelija tankih stijenki.

Rice. 3.1. Struktura debla:

Kasno drvo je tamnije boje i sastoji se od malih ćelija debelih zidova; stoga je manje porozan i ima veću čvrstoću od opruge.

Kako drvo raste, stanične stijenke drva unutrašnjeg dijela debla, uz jezgru, postupno mijenjaju svoj sastav, odrvene se i impregniraju se smolom u crnogoričnim vrstama, a taninima u listopadnim vrstama. Prestaje kretanje vlage u drvetu ovog dijela debla, te ono postaje jače, tvrđe i manje podložno truljenju. Ovaj dio debla se kod različitih vrsta naziva jezgrom ili zrelim drvom.

Mikrostruktura drveta. Proučavajući strukturu drveta pod mikroskopom, možete vidjeti da se najveći dio drveta sastoji od mehaničkih ćelija tkiva, vretenastog oblika i izduženih duž debla.

Posječeno drvo se sastoji od mrtvih ćelija, odnosno samo ćelijskih membrana (slika 3.2). Ćelijski zidovi se sastoje od nekoliko slojeva vrlo tankih vlakana zvanih mikrofibrili, koja su kompaktno raspoređena i spiralno usmjerena u svakom sloju pod različitim uglom u odnosu na ćelijsku os (poput pojedinačnih niti u užetu). To osigurava visoku čvrstoću drva.

Hemijski sastav drveta. Mikrofibrile se sastoje od dugih, lančanih makromolekula celuloze (od latinskog cellula - ćelija). Ovi lanci su građeni od velikog broja (nekoliko stotina) jedinica glukoze (zato se celuloza može nazvati polisaharidom):

Makromolekule celuloze, zbog prisustva visoko polarnih -on grupa, čvrsto su vezane jedna za drugu, što objašnjava odsustvo područja visoko elastičnog stanja u drvu, koje se javlja pri zagrijavanju u većini linearnih polimera (na primjer, polietilen). Ove iste hidroksilne grupe objašnjavaju higroskopnost drveta i prateće bubrenje i skupljanje (videti odeljak 3.4). Mehanizam higroskopnosti sastoji se u stvaranju elektrostatičke veze između polarnih grupa celuloznih i vodenih dipola: ovisno o njihovoj vrsti, lokaciji, veličini, kao i namjeni proizvoda od drveta. Isti nedostatak kod nekih vrsta proizvoda čini drvo neprikladnim, dok kod drugih snižava njegovu ocjenu ili nije od većeg značaja. Stoga standardi za pojedine vrste šumskih proizvoda sadrže upute o prihvatljivim nedostacima.

Defekti drveta se mogu podijeliti u nekoliko grupa: nedostaci u obliku debla, nedostaci u strukturi drveta, čvorovi, pukotine, hemijske mrlje i gljivične infekcije i deformacije. U nastavku se razmatraju glavne vrste kvarova.

Nedostaci u obliku debla lako se utvrđuju na rastućem drvetu, pa se debla takvih stabala mogu odbaciti na mjestu sječe. Ova grupa nedostataka uključuje nagib, ukorijenjenost i zakrivljenost debla (slika 3.3).

Sužavanje je značajno smanjenje prečnika duž dužine trupa. Normalnim otjecanjem smatra se smanjenje promjera za 1 cm po 1 m dužine debla. Ovaj nedostatak smanjuje prinos obrubljene građe. Osim toga, materijal sadrži puno rezanih vlakana, što smanjuje njegovu čvrstoću.

Buttiness je naglo povećanje promjera stražnjeg (donjeg) dijela prtljažnika. Kičma može biti okrugla ili rebrasta. U svakom slučaju, povećava količinu otpada i umjetno uzrokuje poprečno presecanje u gotovom proizvodu.

Zakrivljenost debla je zakrivljenost debla na jednom ili više mjesta. Jaka zakrivljenost čini drvo neprikladnim za građevinske svrhe.

Defekti u strukturi drveta su odstupanja od normalnog rasporeda vlakana u stablu: nagib vlakana, uvijanje, nagib, dvostruko jezgro itd. (Sl. 3.4).

Rice. 3.3. Defekti oblika prtljažnika:

Nagib vlakana (kosi) je neparalelnost drvenih vlakana prema uzdužnoj osi drvene građe. Ova pojava (posebno pri velikim uglovima nagiba vlakana) uzrokuje naglo smanjenje čvrstoće drveta i otežava obradu.

Rice. 3.4. Strukturni nedostaci drveta:
a - nagib vlakana; b - kovrčavost; c - peta; g - dvostruko jezgro

Poprečno zrnasto drvo ima povećanu tendenciju deformisanja kada se vlažnost promeni.

Curling je ekstremna manifestacija unakrsnog slojevitosti, kada su drvena vlakna raspoređena u obliku valova ili kovrča.

Kovrčanje kod nekih vrsta (orah, karelijska breza) daje prekrasnu teksturu drvu; Takve stijene se koriste u završnim radovima.

Klin je promjena u strukturi drveta kada godišnji prstenovi imaju različite debljine i gustine na različitim stranama jezgre. Peta narušava ujednačenost drveta.

Čvorovi su najčešći i neizbježni defekt drva, koji predstavlja osnovu grana ugrađenih u drvo. Oni narušavaju homogenost strukture drveta i uzrokuju savijanje vlakana. Čvorovi smanjuju radni presjek drveta, smanjujući njihovu čvrstoću za 1,5...2 puta (i više u tankim pločama i šipkama).

Na osnovu stepena srastanja čvorova sa drvetom debla razlikuju se čvorovi na srasle, delimično srasle i nesrasle (ispadajuće) čvorove. Posebno su opasni razgranati (prstasti) čvorovi (slika 3.5).

Rice. 3.5. Različite vrste čvorova: a - srasli zdravi; 6 - padajući meni; c - prošiveno; g - razgranat (palmiran)

Zdravi čvorovi imaju tvrdo i gusto drvo bez znakova truleži. Često čvorovi trunu dok se ne pretvore u labavu praškastu masu - to su takozvani čvorovi duhana.

Za izradu nosivih drvenih konstrukcija koristi se drvo koje ima samo zdrave spojene čvorove. Broj i raspored čvorova određuju kvalitet materijala.

Pukotine se mogu pojaviti i na rastućem drvetu i kada se posječeno drvo i građa osuše. Oni narušavaju integritet drveta, smanjuju prinos visokokvalitetnih proizvoda, smanjuju čvrstoću i čak ih čine neprikladnim za građevinske svrhe. Osim toga, pukotine doprinose truljenju drveta.

Razlikuju se sljedeće vrste pukotina: metičke, mrazne i pukotine koje nastaju na rastućem drvetu i pukotine od skupljanja koje nastaju na posječenom drvetu (sl. 3.6).

Metik - unutrašnje pukotine koje se protežu duž debla od centra do periferije; Može biti nekoliko pukotina, koje se nalaze u istoj ravni ili poprečno.

Rice. 3.6. Vrste pukotina: a, b - metičke jednostavne i složene; c, d - otvor za zamrzavanje otvoren i zatvoren; d, e - prsten i djelomični piling

Rupa od smrzavanja je vanjska otvorena uzdužna pukotina, koja se sužava prema sredini. Takve pukotine nastaju kada se vlaga u prtljažniku zamrzne tokom jakih mraza.

Odstrel je potpuno ili djelomično odvajanje središnjeg dijela trupa od perifernog dijela kao rezultat skupljanja prvog. Takve pukotine se nalaze duž godišnjih prstenova.

Pukotine od skupljanja su vrlo česte u drvetu svih vrsta; nastaju kao rezultat naprezanja uzrokovanih neravnomjernim skupljanjem kada se drvo brzo suši na zraku. Ove pukotine su usmjerene od periferije prema centru duž drvenih vlakana.

Gljivične lezije i hemijske mrlje uzrokuju najjednostavniji živi organizmi - gljive koje se razvijaju iz spora i koriste drvo kao hranljivi medij, odnosno mikroorganizmi. Za razvoj gljiva potrebni su kiseonik iz vazduha, određena vlažnost i pozitivna temperatura. Postoje gljive koje inficiraju drveće koje raste u šumi, svježe posječeno drvo i gljive koje se razvijaju na drvenim konstrukcijama.

Gljive koje boje drvo mogu se razviti na drveću koje raste. Hrane se sadržajem ćelija bez uticaja na njihove zidove. Stoga se čvrstoća takvog drveta neznatno mijenja, ali se na drvu pojavljuju obojene mrlje i pruge.

Promjena boje drva bez promjene njegovih mehaničkih svojstava može nastati zbog biohemijske oksidacije tanina koju izazivaju mikroorganizmi.

Gljive koje propadaju drvo su mnogo opasnije. Hrane se materijalom staničnih zidova - celulozom, razgrađujući je uz pomoć enzima do glukoze.

To je moguće samo ako drvo ima dovoljno vlage. Glukoza u tijelu gljive se koristi u procesu njenog života i na kraju se pretvara u ugljični dioksid i vodu:

Truljenje je u suštini isto što i spaljivanje, ali vrlo malom brzinom.

Poznat je veliki broj gljiva koje propadaju drvo. Među njima su najčešće takozvane kućne pečurke. Kada je pogođeno takvim gljivama, drvo postaje trulo i lagano, a na njegovoj površini se pojavljuje premaz plijesni u obliku mekih jastučića. Kućne gljive mogu uništiti drvo vrlo brzo (u roku od nekoliko mjeseci).

Proces truljenja prestaje kada se sadržaj vlage u drvetu smanji na 18...20% (suho drvo ne trune), temperatura padne ispod 0 °C ili je isključen dotok kisika.

Oštećenja insekata (crvotočine) su prolazi i rupe koje u drvetu naprave insekti (potkornjaci, svrdlaši) koji u njemu žive i hrane se njime. Bubaš se može razviti u suhom drvetu, pa čak i namještaju.

Rice. 3.7. Uzdužno savijanje

Površinske crvotočine ne utiču na mehanička svojstva drveta, jer prilikom piljenja ulaze u ploču. Duboke crvotočine oštećuju integritet drveta i smanjuju njegovu čvrstoću.

Savijanje je narušavanje oblika građe kada se njena vlažnost mijenja tokom sušenja i skladištenja ili pod utjecajem unutrašnjih naprezanja pri uzdužnom testerisanju velikih elemenata na manje. Savijanje može biti poprečno, uzdužno (jednostavno i složeno) i spiralno (krilo) (slika 3.7).

Nijedan građevinski materijal koji je danas dostupan na tržištu nema takve jedinstvene kvalitete kao prirodno drvo. Veoma je zgodan i lak za obradu, tako da možete napraviti bilo šta, čak i kašiku, čak i trup aviona. Drvo je odlične čvrstoće, lagano je i ugodnog mirisa. Rad sa drvetom je pravo zadovoljstvo ako se razumijete u vrste drveta i karakteristike drvne građe.

Vrste rezanja drveta

Ako pažljivo pogledate bilo koji blok drveta, možete vidjeti na njemu teksturirani uzorak formiran od prstenova rasta. Njegov izgled ovisi o smjeru u kojem je stablo odrezano. Uobičajeno je piljenje u tri smjera: uzduž i poprijeko zrna, kao i pod uglom od 45 stepeni. Ako je rez napravljen pod uglom, onda se naziva tangencijalni. Formira teksturu sličnu konusnim linijama.

Ako je rez napravljen duž vlakana, onda se naziva radijalnim. Na njemu su jasno vidljive paralelne linije koje formiraju vlakna. Poprečni presjek nam pokazuje godišnje godove debla u svoj svojoj slavi. Uzorak je važan za vanjsku ljepotu proizvoda od drveta, stoga, prije nego što napravite drvenu prazninu, morate se jasno zamisliti u kojem smjeru želimo uzorke.

Unutrašnja struktura drveta

Da bi se razumjela struktura debla, potrebno je napraviti potpuni poprečni presjek. Gornji sloj se zove kora. Nije od interesa, pa se uklanja. Sljedeći tanak sloj je takozvana zona rasta. Teško je vidjeti, ali ako je drvo mlado, onda nakon skidanja kore možete vidjeti zelena vlakna koja su vlažna na dodir. Nazivaju se i kambijumom. Nakon njega počinje samo drvo sa izraženim godišnjim prstenovima. Profesionalci to zovu bjeljika. U sredini debla nalazi se tamnija jezgra ili ona koja se spaja sa bjelinom. Zavisi od vrste drveta, koje može biti beljika ili srce.

Zdrave vrste drveća zastupljene su svim četinarima (kedar, bor, smrča, ariš, tisa) i nekim uobičajenim listopadnim vrstama kao što su hrast, topola, jasen. Ogromna većina listopadnog drveća je beljika: breza, joha, grab, javor.

Gustoća drvenih ćelija utječe na čvrstoću i druge fizičke kvalitete drveta, ali na stvaranje umjetničkih kompozicija i mogućnost korištenja ove ili one sirovine u radu utječe uzorak prstenova rasta i srcolikih posuda. To su makrostrukturni elementi, a uključuju i čvorove, izrasline, nerazvijene izbojke koji sklanjaju prstenove rasta i formiraju različite kovrče.

Drvo s izraženom makrostrukturom najzanimljivije je za preradu, stoga se, bez izuzetka, svi četinjača koriste za zanate

Fizičke karakteristike drveta

Kao i svaki građevinski materijal, drvo ima niz fizičkih svojstava:

Gustina se mjeri u g/cm 3 i zavisi od vrste drveta i njegove vlažnosti. Što je ovaj pokazatelj veći, to je materijal jači i teži, izdržljiviji je i manje podložan truljenju. Najgušćim drvom smatraju se hrast, jasen, javor i ariš, a najmanje gustim jasika, smrča i jela.
Sadržaj vlage u drvetu ukazuje na stepen njegove kvalitete i trajnosti. Sobno suvo ima 8 - 12% vlage, vazdušno suvo od 12 do 18%, a atmosfersko suvo 18 - 23%. Ako je vlažnost još veća, onda se takvo drvo naziva vlažnim.
Provodljivost zvuka i toplotna provodljivost su važne osobine. Visokokvalitetno suho drvo savršeno zadržava toplinu i zvuk u poprečnom smjeru. Toplotna provodljivost duž vlakana je smanjena, ali zvuk savršeno putuje duž trupa. To je čak i pokazatelj kvalitete i suhoće.
Otpornost na koroziju, koja je veća kod četinarskog drveta, zbog prisustva smole u njemu.
Tekstura, boja, miris i sjaj nam omogućavaju da odredimo vrstu drveta i odredimo njegovu dekorativnu vrijednost.

Sva navedena fizička svojstva su vrlo važna za korištenje određene vrste drveća.

Mehaničke karakteristike drveta

Mehanička svojstva različitih vrsta drveta su važnija. Na kraju krajeva, oni utječu na čvrstoću i trajnost zgrada ili proizvoda od drveta. Mehanička čvrstoća je sposobnost da se odupre raznim statičkim i dinamičkim utjecajima izvana. Čvrstoća materijala ovisi o smjeru opterećenja. U tom smislu, uobičajeno je razlikovati čvrstoću na smicanje ili smicanje, čvrstoću na savijanje i čvrstoću na pritisak. Svako drvo ima veću čvrstoću duž zrna nego poprečno.

Vrijedi napomenuti da vlažno drvo postaje manje izdržljivo. Isto se opaža i kod lakih i rastresitih pasmina.

Plastičnost je svojstvo koje vam omogućava da napravite savijene dijelove od drveta. Više plastičnih stijena zadržava oblik dobiven pod određenim dugotrajnim izlaganjem. Vlažnost i temperatura uvelike povećavaju ovaj pokazatelj, pa se za izradu zakrivljenih dijelova drvo izlaže vrućoj vodi ili pari. Bukva, brijest, hrast i jasen odlikuju se visokom plastičnošću. To se ne može reći za četinare, jer je struktura njihovih vlakana previše linearna.

Tvrdoća drveta je sposobnost da se odupre raznim prodorima stranih tijela u njega. Postoje tvrde vrste drveća, kao što su: bukva, javor, ariš, hrast, jasen, brijest (najtvrđi su šimšir i bagrem) i meke, kao što su: lipa, joha, smrča, bor. Nivo otpornosti drveta na habanje direktno ovisi o njegovoj tvrdoći.

Karakteristike raznih vrsta drveta

Jedna ili druga vrsta drveta koristi se u različite svrhe. Svi se dijele na crnogorične i listopadne. Prvi imaju oštar smolasti miris i izraženu makrostrukturu. Najzastupljenije vrste četinara su: kedar, bor, jela, smrča i ariš.

Bor je najčešći građevinski materijal. Boja mu varira od blijedo žute do crvenkasto žute. Drvo je prilično lagano i izdržljivo. Glavna stvar je da je vrlo pogodna za obradu. Sadrži dosta smole, pa slabo truli i ne boji se posebno padavina. Zbog svoje mekoće lako prihvata razne boje i lakove. U boru se gotovo i ne dešava savijanje tokom sušenja. Nedostatak je nemogućnost kvalitetne završne obrade i farbanja. Međutim, uspješno se koristi za proizvodnju namještaja i šperploče.
Smreka se može staviti na drugo mjesto nakon bora po upotrebi. U njemu nema mnogo smole, pa je podložniji truljenju i izlaganju padavinama. Drvo smreke je snažno i lagano, ali istovremeno ima veliki broj čvorova, što značajno smanjuje njegove potrošačke kvalitete. Prednosti uključuju bijelu boju drveta i nizak sadržaj smole. Dobro drži razne pričvršćivače. U građevinarstvu se od njega ne prave najvažniji dijelovi.
Cedar, odnosno sibirski bor, ni na koji način nije inferioran u odnosu na smreku u svojim građevinskim kvalitetima, a daleko je bolji od nje u otpornosti na truljenje. Uprkos mekoći kedrovog drveta, ono ima dobru gustoću i čvrstoću i lako se obrađuje.
Jela se ne razlikuje od smreke: lako se obrađuje i ne podnosi kaustične kemikalije. Sadrži prilično malo smole, zbog čega drvo prebrzo trune bez posebne obrade.
Ariš je cijenjen zbog svoje tvrdoće i čvrstoće. Njegova gustina je takva da deblo ovog drveta tone u vodi. Ali drvo ariša praktički ne trune.

Tvrdo drvo se obično dijeli na meko i tvrdo. Njihovo drvo je bez mirisa. Nalazi se samo na svježim rezovima. Vrste tvrdog drveta uključuju hrast, jasen i brezu, a meko drvo uključuje jasiku i jovu.

Hrast ima vrlo visoku čvrstoću i otpornost na truljenje. Njegovo drvo ima prekrasnu boju i teksturu. Ne puca i ne savija se, zbog čega se namještaj, luksuzni predmeti i umjetnine izrađuju od hrastovine. Tanini imaju snažna antiseptička svojstva. Najizdržljivije i najljepše hrastovo drvo dobiva se kada se drži u tekućoj hladnoj vodi 1,5 godine. Njena boja postaje crna. Od takvog obojenog drveta pravi se skupi namještaj. Ovo je idealan materijal za proizvodnju namještaja, ali je vrlo nezgodan za obradu zbog svoje gustine i čvrstoće.
Drvo breze je srednje gustine i tvrdoće. Jaka je i dosta viskozna, nema jako izraženu teksturu, ali je homogena. Nedostaci ovog materijala su podložnost jakom pucanju i savijanju, previše skupljanja, niska otpornost na truljenje i prilično česta oštećenja bolestima kao što su crvotočine. Međutim, može se lako obraditi ručnim alatima, zalijepiti u šperploču, lako se polirati i farbati, te omogućava izradu vrlo finih reljefnih rezbarenja.
Aspen ima prilično mekano drvo, sa tako malo čvorova da se dobro uklapa u bilo koju obradu. Međutim, njegova porozna struktura ne dozvoljava izradu malih dijelova.
Lipa je visoko cijenjena u izradi raznih rezbarenih dijelova za proizvodnju namještaja. Ne savija se i uopšte ne puca kada se osuši. Drvo lipe ima prilično čvrstu strukturu koja je vrlo otporna na truljenje.
Javor ima jako, gusto drvo koje se nisko suši. Gotovo se ne iskrivljuje, ali brzo truli i vrlo je osjetljiv na crvotočine. Ovo drvo je dobro obrađeno, zalijepljeno, obrađeno i farbano. Koristi se u rezbarskim radovima i proizvodnji dijelova od punog drveta.
Drvo mahagonija, koje raste u zimzelenim tropskim šumama, ima drvo crvene boje. Ovo nije samo jedna vrsta, već mnoge sa sličnim svojstvima. Drvo mahagonija je vrlo mekano i dobro se obrađuje, lako se polira, a upija i lak. Neki komadi namještaja su napravljeni od takvog drveta. Njegova visoka cijena ne dozvoljava izradu cijelog proizvoda od njega.

Drvo i njegove sorte

Na drvaru iu dućanu se prodaje uglavnom suho drvo. Sirovi se rijetko prodaju. Ako odlučite nešto izgraditi ili napraviti komad namještaja, tada ćete naići na nazive vrsta drva, čije značenje vrijedi razumjeti:

Greben su u suštini čvrsta stabla bez kore ili komadi istih dovoljno duge dužine. Važno je da njihov prečnik prelazi 25 cm.
Podvyaznik je isti greben, ali prečnika manji od 25 cm.
Stub je čvrsto deblo bez kore prečnika manjeg od 9 cm.
Ploča je pola grebena koji se pili uz zrno.
Četvrtina - polovina ploče piljene duž zrna.
Balvan, ili drugim rečima, greda sa zalisom je balvan tesan sa obe strane koji se može postaviti na jednu od dve ravni.
Gredom nazivam balvan koji je tesan sa četiri strane poprečnog presjeka od najmanje 100x100 mm. Ako je manji, onda se proizvod naziva šipka.
Ploča može biti veoma različita u zavisnosti od načina obrade i veličine: neobrubljena, ivica, pločasta, rendisana sa četiri strane, pero i utor, presavijena.

Sva građa koja se obično koristi u građevinarstvu ima svoje specifično ime. Razlikuju se po debljini proizvoda, kao i u odnosu širine prema ovoj debljini. Za ploče ovaj omjer nikada ne smije biti veći od 2. Maksimalna dozvoljena debljina ploče je 100 mm. Dužina bilo kojeg tvrdog drveta ne prelazi 5 m, a četinara ne prelazi 6,5 m.

Nakon čitanja ovog članka, upoznali ste se s osnovnim pojmovima i karakteristikama drveta. Stoga, s takvim znanjem, možete sigurno kupiti drvnu građu, koristeći uvjete koji nisu lošiji od prodavača. Danas se gotovo nijedna veća gradnja ili renoviranje ne može obaviti bez upotrebe drva u ovoj ili onoj mjeri, pa će takva znanja biti vrlo korisna.

Sadržaj članka

DRVO, relativno tvrd i izdržljiv vlaknasti materijal, glavni dio debla, grana i korijenja drveća i grmlja skrivenih korom. Sastoji se od bezbroj ćelija u obliku cijevi sa školjkama uglavnom od celuloze, čvrsto cementiranih pektatima kalcija i magnezija u gotovo homogenu masu. U prirodnom obliku koristi se kao građevinski materijal i gorivo, a u zdrobljenom i hemijski obrađenom obliku - kao sirovina za proizvodnju papira, vlaknastih ploča i vještačkih vlakana. Drvo je bilo jedan od glavnih faktora u razvoju civilizacije, a i danas ostaje jedna od najvažnijih vrsta sirovina za ljude, bez koje mnoge industrije ne mogu.

Izvori.

Iako paprati imaju i drvenasto tkivo, ljudi gotovo sve svoje drvo dobivaju od stabala dva glavna odjela kraljevstva viših biljaka - golosjemenjača i kritosjemenjača. Gimnosperme su vrlo drevni oblik, predstavljen isključivo drvenastim vrstama, koje uključuju četinare („meko drvo“), odnosno bor, smreku, kedar, koji opskrbljuju većinu drva koje koristi čovječanstvo. Odjel kritosjemenjača odlikuje se velikom raznolikošću i podijeljen je u dvije klase - jednosupnice i dvosupnice. Samo nekoliko monokota (bambus, palme, juka) proizvodi drvenasto tkivo koje je od ograničenog, uglavnom lokalnog značaja. Što se tiče dvosupnica, ova klasa uključuje važne listopadne („tvrde”) vrste - hrast, eukaliptus, javor, čije je drvo posebno vrijedno za namještaj, uređenje interijera itd.

Struktura.

Drvene ćelije, kao i ćelije kore, nastaju iz stalnog dijeljenja ćelija prokambijuma i kambija, koje čine gotovo neprekidan sloj obrazovnog tkiva između kore i drveta. Kambij nastaje iz ćelija odvojenih od konusa rasta stabljike ili korijena. Potonji nastaje u ćelijskom obrazovnom centru embriona u sjemenu. U drvetu postoje dvije klase ćelija - parenhimske i prozenhimske. Ćelije parenhima su obično tanke stijenke s jednostavnim (ne obrubljenim) porama. U beljici obavljaju funkciju fiziološki aktivnog živog tkiva (obezbeđuju skladištenje hranljivih materija). Prozenhimske ćelije su debele stijenke sa obrubljenim porama. Oni gube svoj protoplast kako rastu i dostižu svoju konačnu debljinu zida, nakon čega postaju medij koji provodi tekućinu i pruža podršku.

Drvo karakteriziraju godišnji prstenovi, uzrokovani promjenama u veličini ćelije i debljini ćelijskog zida uslijed promjena u uvjetima rasta. U umjerenim klimatskim zonama, kontrast prstenova je povezan s razlikom između "ljetnog" drveta jedne godine i "proljetnog" drveta sljedeće. Starost stabla se može odrediti brojem godova na nivou tla.

Hemijski sastav.

Drvo sadrži niz složenih organskih spojeva. Potpuna hemijska analiza pokazuje da sadrži oko 50% ugljenika, 6% vodonika i 44% kiseonika. Ćelijski zid ima mrežnu strukturu međusobno povezanih dugolančanih molekula celuloze, ispunjenih drugim ugljovodonicima (hemicelulozama), kao i ligninom i raznim ekstraktivima. Cementirajuća međućelijska supstanca su uglavnom kalcijum i magnezijum pektati, a smole, gume, masti, tanini, pigmenti i minerali akumuliraju se u ćelijskim šupljinama, posebno u listopadnom drvu. Sastav drveta uključuje 45-60% celuloze, 15-35% lignina i 15-25% hemiceluloze. Količina stranih, ekstraktivnih materija u velikoj meri zavisi od vrste i nije ista u beljici i srcu. Sadržaj minerala (sadržaj pepela) u drvu je obično znatno manji od 1%.

Fizička svojstva.

Relativna gustina drveta kreće se od 0,1 (balsa) do ~1,3 (gvozdeno drvo i neke druge tropske vrste). Relativna gustina većine industrijskog drveta je 0,2–0,75, gustina – 190–850 kg/m3. Relativna gustina drvne materije je približno 1,5. Shodno tome, samo oko 1/6 zapremine lakog industrijskog drveta čini čvrsta materija, dok u težim vrstama otpada oko polovine zapremine. Relativna gustina može biti različita za jednu vrstu drveća, što je zbog varijabilnosti uslova uzgoja. Dakle, za dugolisni bor ova vrijednost može biti u rasponu od 0,25 do 0,80 (prosječna vrijednost 0,53).

I stojeće drvo i industrijsko drvo snažno upijaju vodu, što je posljedica njegove kapilarne strukture. Slobodna voda ispunjava ćelijske šupljine, a vezana se zadržava zbog adsorpcije u prostorima između vlakana. Kada se tokom sušenja ukloni sva slobodna voda, tako da se čitav vaskularni sistem napuni vezanom vodom, drvo dostiže tačku zasićenja vlaknima, što za većinu vrsta odgovara sadržaju vlage od oko 28%. Dalje uklanjanje vode dovodi do skupljanja, jer kada se adsorbirana voda desorbira, vlakna se skupljaju i lumen krvnih žila smanjuje.

U zavisnosti od prisustva vlage, drvo se skuplja ili bubri. Skupljanje od tačke zasićenja vlakana do stanja nakon sušenja u peći je maksimalno (4-14%) u tangencijalnom smjeru (paralelno s prstenovima rasta), otprilike upola manje (2-8%) u radijalnom smjeru (preko prstenova rasta) i praktički ga nema (0,1–0,2%) duž vlakana. Tangencijalno, radijalno i volumetrijsko skupljanje približno je proporcionalno promjeni sadržaja vlage u drvu.

Mehanička svojstva drveta usko su povezana sa njegovom vlaknasto-ćelijskom strukturom. Njegova snaga je maksimalna duž i prilično niska preko vlakana. Vlačna čvrstoća (po jedinici mase) drveta kada je rastegnuta duž zrna je 40 puta, a kada je sabijena, 3-4 puta veća od čelika. Čvrstoća na pritisak duž vlakana je približno 6 puta, a čvrstoća na smicanje je približno 4 puta veća nego preko vlakana. Budući da su sile pritiska i savijanja tipične za konstrukcije, drvo je posebno pogodno za upotrebu u građevinskim konstrukcijama kao stupovi i kratke grede. Gotovo sva svojstva čvrstoće drveta variraju proporcionalno gustoći i obrnuto proporcionalno sadržaju vlage ispod tačke zasićenja vlakana. Nagib vlakana, tj. odstupanje njihovog smjera od uzdužne ose smanjuje čvrstoću drvenog konstrukcijskog elementa. Na isti način se smanjuje i ako postoje čvorovi u daskama i trupcima, ugrađeni dijelovi grana koji ometaju ili potpuno prekidaju protok vlakana. Međutim, u nedostatku vlačnih i savijajućih opterećenja, mali čvorovi su prihvatljivi. Čvrstoća drva je također smanjena zbog oštećenja od truležnih mikroorganizama i insekata.

Upotreba drveta.

Primjena u građevinarstvu.

Drvo se koristi u građevinarstvu u oblicima kao što su kvadratna građa (drvo, daske), furnir, šperploča, željezničke veze, stupovi, šipovi, stupovi, šindre i ploče od vlakana. Najviše se troši drvo pravokutnog oblika. Proizvode se piljenjem trupaca, zatim seče na standardne širine i dužine, ocjenjuju po kvalitetu, suše i isporučuju potrošačima u sirovom, prerađenom ili oblikovanom obliku. Šperploča se proizvodi lijepljenjem neparnog broja tankih slojeva drveta (furnira) tako da su vlakna susjednih slojeva međusobno okomita. Ploče od šperploče razlikuju se od konvencionalne građe po tome što im je (uz odsustvo ograničenja širine) čvrstoća ujednačenija u različitim smjerovima, bolje se podnose cijepanju, a dimenzije im se manje mijenjaju pod promjenjivim uvjetima vlažnosti.

Gorivo i drvna celuloza.

Upotreba drveta kao goriva u cijelom svijetu je i dalje veoma važna. U visoko industrijaliziranim zemljama, potrošnja drvnog goriva kontinuirano se smanjivala tijekom posljednjih desetljeća zbog prelaska na ugalj, plin, naftu i električnu energiju. Ovaj trend će se vjerovatno nastaviti i u budućnosti jer druge vrste goriva i izvora topline postaju sve dostupnije s daljim razvojem tehnologije. Naprotiv, upotreba drva u obliku drvne mase u posljednje se vrijeme kontinuirano povećava i predviđa se da će se nastaviti povećavati u doglednoj budućnosti. Drvo se pretvara u drvenu celulozu mehaničkom abrazijom upotrebom vode ili obradom hemikalijama koje razbijaju ligninsku vezu i oslobađaju vlakna. Drvena pulpa se zatim pretvara u različite vrste papira, kartona i ploča od vlakana. Nakon posebne obrade, koristi se kao celulozna sirovina za proizvodnju sintetičkih tkanina i plastike.

Tehnološka poboljšanja.

Zahvaljujući novom tehnološkom razvoju, drvo se sve više koristi u tradicionalnim područjima i našlo je novu primjenu. Takav napredak uključuje poboljšanja u tehnologiji sušenja, tretmane protiv truljenja i vatrootpornosti, slojevite strukture, montažne strukture i ljepila za drvo visokih performansi. Veliki napredak je napravljen u industriji celuloze i papira, kao i u proizvodnji hemijski obrađenih materijala na bazi drveta kao što su sintetička vlakna, celofan, alkohol, kvasac, lesonita, drvo impregnirano polimerima, drveni laminati i različiti profilisani proizvodi. Napredak u preradi i upotrebi drveta podstakao je dalji razvoj šumarstva.

Čovjek koristi drvo od pamtivijeka. Gorivo, građevinski materijali, namještaj, muzički instrumenti - proizvodi napravljeni od njega prate nas kroz život. Osim toga, stabla su prirodni kalendari i živi istorijski spomenici.

Postoji čitava grana nauke - dendrohronologija, koja vam omogućava da saznate starost proizvoda, kao i na kom području je drvo od kojeg je napravljeno posječeno. Proučavajući dijelove godišnjih prstenova, možete naučiti o prirodi i atmosferi drevnih vremena. Prednosti i nedostaci, struktura, drvo kao građevinski materijal, svojstva - sva ova pitanja zaslužuju pažnju.

Kako sve funkcioniše

Svojstva i karakteristike materijala ne mogu se razumjeti bez prethodnog proučavanja strukture i sastava drva. Sam koncept zavisi od toga ko ga koristi. Za običnog čovjeka i građevinara ovo je isključivo dio drveta ispod kore koji se može koristiti u svakodnevnom životu ili proizvodnji. Za botaničara i drvo, ovo je cijeli kompleks, uključujući sve elemente od korijena do krošnje.

Kruna se neznatno koristi u industriji, a grane se koriste kao sirovina za karton. Prtljažnik je od primarnog značaja. Poprečni presjek otkriva strukturu drvenog debla. Najviši sloj, korteks, štiti žive ćelije od spoljašnjih uticaja. Između kore i tijela debla nalazi se sloj živih ćelija - kadmij. U samom centru, jezgro prolazi kroz cijelo deblo. Labave tkanine od kojih je sastavljen čine ga neprikladnim za utilitarne potrebe.

Jezgro drveta se uglavnom sastoji od mrtvih ćelija, naslaga smole, boja i tanina. Jezgro je okruženo beljikom, dijelom drveta koji je odgovoran za odvođenje vode do listova iz korijena. Shodno tome, sadrži mnogo vlage, propušta više vode i podložniji je truljenju. Nemaju sva stabla jasno definisano jezgro. Kod nekih od njih nema razlike između centralnog i perifernog dijela trupa. Takve vrste se nazivaju bjeljika.

Mikroskopska struktura drveta

Koristeći mikroskop, možete dublje proučavati strukturu. Drvo se uglavnom sastoji od mrtvih ćelija. Mlade biljne ćelije sastoje se od ljuske i unutrašnjeg dijela - citoplazme i jezgra. Osnova tanke prozirne membrane je celuloza ili vlakna. S vremenom, biljne stanice prolaze kroz metamorfozu i, ovisno o predviđenoj funkciji, pretvaraju se ili u koru (čepljenje) ili u drvo (ligifikacija).

Lignin se stalno proizvodi u ćelijama. To je ono što uzrokuje lignifikaciju. Postoje dvije vrste drvenih ćelija - prozenhimske i parenhimske. Prvi tip čini najveći dio drva, ovisno o vrsti - od 85% do 99%. Zauzvrat, oni su podijeljeni prema svojim funkcijama. Konduktivne ćelije su odgovorne za isporuku hranljivih materija i vlage od korena do lišća, mehaničke ćelije su odgovorne za snagu i stabilnost drveta. Ćelije parenhima služe kao skladište za biljku. Oni akumuliraju hranljive materije (masti, skrob) i oslobađaju ih po potrebi tokom teških perioda.

Četinari

U zavisnosti od vrste drveća, razlikuje se i njihova struktura. Drvene vrste dijele se na crnogorične i listopadne. Struktura četinara je jednostavnija. Glavnu masu čine traheidne ćelije. Karakteristike četinjača uključuju prisustvo ćelija koje proizvode smolu. Kod različitih vrsta mogu biti ili haotično raštrkani ili kombinovani u sistem prolaza smole.

Tvrdo drvo

Stene i njihova struktura su složenije. Drvo se sastoji od krvnih sudova, libriformnih vlakana i ćelija parenhima. S obzirom da listopadno drveće u jesen odbacuje lišće, zimi im je potrebna velika količina hrane. Otuda je veći broj ćelija parenhima odgovornih za akumulaciju nutrijenata nego kod četinarskih vrsta. To se vidi po izraženom jezgru.

Svojstva

Drvo ima niz karakterističnih svojstava. Strukturne karakteristike su razlog za to. Čvrstoća drveta je prilično visoka, a među građevinskim materijalima u ovom pokazatelju zauzima srednju poziciju. A s obzirom na svoju nisku specifičnu težinu, u tom pogledu može se porediti sa metalom. Slaba tačka drveta je što je anizotropan materijal. Sposobnost otpora na lom ovisi o smjeru sile u odnosu na raspored vlakana. Najbolji pokazatelji čvrstoće vidljivi su kada je materijal izložen duž vlakana.

Krutost drveta je niska, razlog tome je njegova specifična struktura. Drvo je porozan, fleksibilan materijal. Grede mogu vratiti svoj oblik nakon kratkotrajnog opterećenja. Ali preostale deformacije, zbog dužeg izlaganja, ostaju zauvijek. Drvena greda neće moći povratiti svoj oblik nakon duže upotrebe.

Tvrdoća građevinskog materijala određena je opterećenjem potrebnim za pritiskanje čelične kugle određene veličine. Za najtvrđe vrste drveta to je samo 1000 N. Štaviše, niska tvrdoća je jedna od glavnih prednosti materijala. Drvo se lako obrađuje i čvrsto drži eksere, vijke i samorezne vijke.

Određuje se specifičnim sadržajem vlage u porama. Tek sada dostiže 100%. U zavisnosti od namjene, svježe posječeno drvo se suši do potrebnih količina od 40 do 15%.

Prednosti

Drvo ima nisku vrijednost toplotne provodljivosti. Može se uspješno koristiti kao toplinski izolacijski materijal. Lakoća obrade omogućava upotrebu širokog spektra alata. Nemoguće je zamisliti bilo koji orkestar bez muzičkih instrumenata od drveta. Očaravajući zvuci violine rezultat su takvog svojstva drveta kao što je sposobnost rezoniranja. Drvo se lako savija, što otvara veliki izbor za izradu raznih savijenih konstrukcija. Drveni proizvodi također imaju dobre karakteristike upijanja zvuka. Lijepa površina otvara prostor za maštu pri dizajniranju prostorija.

Nedostaci

Sposobnost drvenih proizvoda da apsorbiraju opterećenja ovisi o smjeru primjene sile. To se objašnjava anizotropnom strukturom drveta. Osim toga, karakteristike čvrstoće također ovise o blizini centra debla, vlažnosti, prisutnosti čvorova i pukotina. To vas prisiljava da potrošite mnogo vremena na odabir odgovarajućeg materijala za rad.

Kao organski materijal, drvo je bespomoćno protiv insekata, plijesni i gljivica. Za dugotrajan rad potreban je skupi hemijski tretman. Vrijedi napomenuti da su drvene konstrukcije bez prethodne obrade lak plijen za vatru.

Prerada drveta

Generalno, mogu se razlikovati tri vrste obrade drveta:

Najčešća je mehanička metoda. Drvo je piljeno, blanjano, cijepano.
Prilikom hemijsko-mehaničke obrade materijal se podvrgava međupripremanju. pomešan sa vezivom i zagrejan. Dolazi do kemijske reakcije polimerizacije, a izlaz su materijali kao što su šperploča, iverice i vlaknaste ploče.
Tokom hemijske obrade, drvo je izloženo kiselinama, alkalijama, solima i toploti. Proizvodi takve prerade uključuju kolofonij, gumu, tanine i celulozu.

Drveće je stotinama miliona godina starije od ljudi. Sve civilizacije koje su ikada postojale su zasnovane na upotrebi drveta. Knjige, namještaj, muzički instrumenti - sve je to moguće zahvaljujući ovom jedinstvenom prirodnom materijalu.