Породы древесины и их использование

Древесина клена

Содержание статьи:

Классификация древесины по ядру и заболони;
Твердости пород древесины;
Стойкость дерева к гниению;
Пропитываемость дерева;
Описание древесины разных пород и их свойства;
Применение древесины в строительстве.

Древесина – ценный стройматериал с уникальными качествами, используемый человеком с древних времен. И сегодня, несмотря на появление множества новых строительных материалов, древесина по-прежнему широко используется в строительстве, особенно в отделке и малоэтажном строительстве. Поэтому так важно знать свойства разных пород древесины, чтобы в дальнейшем не разочароваться в выборе и получить желаемый результат.

Необходимо хорошо знать свойства различных пород древесины, уметь различать и определять их визуально и на ощупь, а также правильно готовить материал к работе. При выборе породы учитывают цвет, текстуру и физические характеристики, например, твердость, стойкость к гниению, пропитываемость.

Классификация древесины

1. по ядру и заболони

Цвет древесины связан с содержащимися в ней красящими, дубильными, смолистыми веществами и зависит как от породы дерева, так и от его возраста, скорости произрастания, состава почвы, в котором росло дерево, а также климатических условий местности произрастания. С течением времени цвет древесины меняется. Она «стареет» (патинирует), что не только создает ауру старины, но и затрудняет ремонт.

Древесина пород деревьев, произрастающих на территории России, в основном окрашена в светлые цвета. Древесина одних пород равномерно окрашена, а других имеет отличия в окраске – та часть, которая прилегает к коре, имеет более светлую окраску, чем центральная часть ствола дерева.

Это обусловлено тем, что по мере отмирания живых клеток внутри ствола дерева, они у них закупориваются водопроводящие пути, в них откладываются дубильные и красящие вещества, смолы и углекислый кальций, что и вызывает окрашивание центральной части ствола дерева в более темный цвет.

Отмершая древесина внутри ствола называется ядро, а слой живых клеток, вокруг ядра, — заболонь. При этом ядро – самая твердая часть ствола. Кроме того ядро имеет наибольшую плотность и устойчивостью к гниению. В зависимости от строения ядра и заболони породы дерева принято делить на 3 группы:

Ядровые — отмирающие клетки образуют темное ядро. К ним относятся: кедр, сосна, лиственница, дуб, можжевельник, ясень, яблоня;
Спелодревесные — цвет отмерших клеток не отличаются от цвета от заболони: ель, осина;
Заболонные — древесина в центре ствола не отмирает: береза, клен, липа, груша.

2. по твердости

Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Твердость влияет на эксплуатационные и потребительские свойства конструкций и изделий из дерева. Например, на стойкость к появлению царапин и вмятин на деревянных изделиях, износостойкость различных напольных покрытий, ступеней лестниц и т. п.

Кроме того, класс твердости особенно важен при обработке древесины резанием, так как от твердости древесины заготовки зависит стойкость режущего инструмента.

По степени твердости породы дерева принято подразделять на 3 класса твердости : мягкие, твердые и очень твердые. Твердость породы зависит от прочности и толщины клеточных стенок, от содержимого и плотности строения клетки. В зависимости от места произрастания деревья одного и того же вида имеют значительные различия. При этом есть общие тенденции: чем медленнее растет дерево, тем тверже его древесина по сравнению с быстро растущей, а спелая и сердцевинная древесина тверже заболони. Классы твердости древесины:

Мягкая (плотность менее 540 кг/м3) — ель, кедр, сосна, пихта, осина, ольха, липа, каштан, тополь;
Твердая (плотность от 550 — до 740 кг/м3) — лиственница, дуб, береза обыкновенная, бук, ильм, платан, клен, грецкий орех, яблоня, ясень;
Очень твердая (плотность более 750 кг/м3) — береза железная, белая акация, рябина, кизил, граб, фисташковое дерево, самшит.

3. по стойкости к гниению

Древесина березы

В соответствии с ГОСТом 20022.2-80 древесина по стойкости к гниению породы подразделяется на классы:

Класс стойкости древесины к гниению	Порода
Класс стойкости древесины к гниению	заболонь	ядро
Стойкие	Сосна, ясень	Кедр, сосна, лиственница, дуб, ясень
Среднестойкие	Ель, кедр, пихта, лиственница	Пихта, ель, бук
Малостойкие	Береза, вяз, бук, дуб, граб, клен	Клен, вяз
Нестойкие	Липа, осина, ольха	Береза, осина, липа, ольха

4. по пропитываемости

В соответствии с ГОСТом 20022.2-80 древесина по пропитываемости защитными средствами подразделяется на группы:

Группа древесины по пропитываемости	Порода
Группа древесины по пропитываемости	заболонь	ядро
Легкопропитываемые	Сосна, бук, береза	—
Умеренно пропитываемые	Кедр, европейская лиственница, дуб, граб, клен, ольха, липа, осина	Кедр, сосна, ольха, осина
Трудно пропитываемые	Ель, пихта, сибирская лиственница	Ель, сибирская лиственница, европейская лиственница, пихта, береза, вяз, дуб, ясень, бук

Описание древесины разных пород: внешний вид, свойства и область применения

Хвойные породы

Древесина сосны

Сосна — наиболее распространенная древесина. Цвет древесины: бурый, красноватый, желтоватый и даже почти белый с легкими разводами красноты. Лучший материал получается из деревьев, растущих на сухих холмах, возвышенностях, песчаниках. У таких деревьев годичные слои расположены близко друг к другу, а древесина имеет плотную структуру. Древесины сосны, растущей во влажных местах, имеет более рыхлую структуру. Сухая сосна легкая и податливая для столярных работ. Она хорошо строгается вдоль волокон, а поперек волокон — с трудом. Пилится же, наоборот, поперек волокон — хорошо, а вдоль — плохо. Сосна хорошо склеивается, поэтому широко используется при изготовлении мебели, каркасов конструкций столярных изделий, а также конструкций под облицовку строганным шпоном деревьев ценных пород. Также сосну используют для изготовления окон, дверей, лестниц, настилки полов, для производства мозаичных и резных работ и т. п. После обессмоливания сосна хорошо обрабатывается красителями и лаками.

Ель — мягче сосны, однако имеет много мелких и средних сучков, что затрудняет ее использование в ответственных столярных изделиях и конструкциях. Текстура ели невыразительна. Она менее влагостойка, чем сосна, и больше подвержена гниению. При этом древесина ели мало подвержена короблению. Отделывается древесина ели плохо, а склеивается лучше, чем сосна. Благодаря сучковатой текстуре ель широко применяется в мозаичных наборах. При производстве столярных работ применяется главным образом для неответственных конструкций мебели, не испытывающих больших нагрузок во время эксплуатации.

Сибирская пихта — применяется наравне с елью, однако обладает пониженными физико-механическими свойствами.

Древесина лиственницы

Лиственница – благодаря своей прочности занимает особое место среди хвойных пород. Лиственница имеет красновато-коричневатую древесину (иногда буроватого оттенка) высокой прочности (прочнее дуба) и влагостойкости. Сухая лиственница хорошо обрабатывается, но при длительной обработке подошва обрабатывающего инструмента засмаливается. Лиственница мало подвержена короблению, однако при быстрой сушке могут возникнуть внутренние трещины. Лиственницу используют в столярных и мозаичных работах, применяют для изготовления резных изделий. Отделка лиственницы производится в основном нитроцеллюлозными лаками.

Кедр — имеет беловато-желтую окраску с различными цветовыми оттенками, которые зависят от места произрастания дерева. Кедр не отличается высокой прочностью и плотностью, при этом обладает стойкостью к гниению. Древесина кедра мало подвержена червоточине, хорошо колется, источает сильный специфический запах. В столярном деле используется для изготовления изделий, не подвергающихся большим нагрузкам. Кедровое дерево в основном не полируют, а отделывают воском. Кедр, как и лиственница, хорошо обрабатывается режущим инструментом, это хороший материал для резьбы.

Можжевельник — хвойный кустарник с диаметром стволов до 10 см. Древесина можжевельника крепкая, тонкослойная. Она хорошо обрабатывается и полируется, обладает специфическим приятным запахом. Можжевельник используют в столярном деле для изготовления мелких деталей, резных и мозаичных работ.

Кипарис и туя — по свойствам похожи на можжевельник. Их древесина более широкослойная и окрашена в более темный тон. Кипарис и тую применяют для мелких резных работ. Кипарис не коробится и не трескается.

Тис — красно-бурая с темными и светлыми прожилками древесина со светлой, почти белой заболонью. Тис прочный и твердый с большим количеством сучков на стволе. Тис почти не подвергается червоточине, мало чувствителен к атмосферным переменам. Тис хорошо строгается и полируется, отлично красится (особенно в черный цвет). В столярном деле тис применяют для резьбы, а шпон тиса — в мозаичных работах.

Лиственные породы

Древесина дуба

Дуб — обладает высокой твердостью, прочностью, стойкостью к гниению, способностью гнуться. Дуб имеет красивый цвет и текстуру. При тангентальном разрезе ясно видно поры, а при радиальном разрезе — крупные сердцевинные лучи. Заболонь дуба четко отделяется от ядра своим светлым тоном. Дуб обладает достаточной вязкостью, хорошо обрабатывается режущим инструментом. Дуб, пролежавший в воде несколько десятков лет, приобретает шелковистую темно-фиолетовую с зеленоватым отливом окраску (цвет «вороново крыло»). Твердость такой древесины выше, но она обладает и большей хрупкостью. Мореный дуб сложно обрабатывать. Древесина дуба имеет много дубильных веществ, поэтому она хорошо протравливается. Кору молодого дуба используют для производства дубильных веществ. Отвар из смеси дробленой коры и дубовой стружки используют для выдержки в нем древесины других пород для её насыщения дубильными веществами. Выдержанная в таком отваре древесина в дальнейшем хорошо протравливается в растворах солей металлов и приобретает необходимую окраску. Дуб широко используют для изготовления мебели и паркета, предметов декоративно-прикладного искусства. Шпоном дуба облицовывают малоценные породы, фанеру, древесностружечные плиты и т. д. Дуб используют для мозаики и крупной резьбы, для мелких профилей он невыразителен. Дуб хорошо клеится, но плохо принимает спиртовые лаки и политуру.

Ясень — похож на дуб, но не имеет ярко выраженных сердцевинных лучей. После пропаривания хорошо гнется, при обесцвечивании приобретает оттенок седины, при сушке трескается мало. Обрабатывается с трудом из-за высокой вязкости и прочности. Древесина ясеня легко повреждается червоточиной, поэтому требует антисептическую обработку. Заболонь ясеня четко отделена от ядра. Текстура ясеня красивая, буровато-желтого цвета. При высокой влажности и сырость ясень быстро загнивает. Ясень гибкий и прочный, благодаря чему применяется для изготовления домашнего спортивного инвентаря (гимнастических стенок, гимнастических досок), а также рукояток инструментов, перил и т. д. Ясень имеет низкое сопротивление к трению, поэтому его не рекомендуется использовать для изготовления колодок режущих инструментов. Ясень плохо полируется, требует порозаполнения. Для декоративного покрытия ясеня используют нитролаки или покрытие воском. Ясень имеет частые наросты на стволе и ярко выраженную текстуру, благодаря чему древесина ясеня широко используется в мозаичном деле.

Древесина бука

Бук — прочную и твердая древесина, не уступающая по прочности дубу. Бук не имеет ярко выраженной текстуры, но на тангентальных и радиальных разрезах его текстура очень красива, благодаря чему строганный шпон бука используют для облицовки мебели. Бук гигроскопичен и не употребляется для изготовления изделий, используемых во влажной среде. Древесина бука быстро сушится и не трескается. Бук легко пилится, колется, обрабатывается режущим инструментом, хорошо гнется (в пропаренном виде), но полируется с трудом. Из бука делают как колодки строгальных инструментов, так и мебель. Древесина бука хорошо отделывается нитро- и полиэфирными лаками, воскованием. Бук хорошо отбеливается и окрашивается.

Граб (его еще называют белым буком) — имеет прочную, твердую, плотную древесину беловато-серого цвета. Текстура граба не отличается яркостью: на ровно матовом фоне разбросаны светлые точки. Часто граб имеет косослойное строение и с трудом колется. Заболонь граба не имеет большого различия от ядра. После сушки граб почти не коробится, а его твердость становится выше, чем твердость дуба. Граб с трудом обрабатывается режущим инструментом. Граб хорошо травится и отделывается.

Береза обыкновенная — имеет высокую прочностью, однородное строение и цвет, среднюю плотность и твердость. Древесина березы ее неустойчива к гниению, в основном используется для изготовления фанеры, древесностружечных плит, лущеного шпона, пластиков, применяется при изготовлении мебели, в столярном деле. Береза легко обрабатывается, отделывается, при травлении хорошо окрашивается под более ценные породы, хорошо гнется при распаривании. Недостатки березы: долго высыхает, сильно трескается, коробится, легко колется, подвержена червоточине.

Карельская береза – вязкая, твердая, легко поддается столярной обработке. Чемпион среди лиственных светлых пород по красоте текстуры. Карельская береза высоко ценится как поделочный материал и в мозаичных работах. Карельская береза благодаря дубильным веществам хорошо окрашивается и тонируется в различные цвета. Карельская береза свилевата, древесные волокна перепутаны, поэтому она почти не колется, благодаря чему ее иногда применяют для производства ударных частей инструментов.

Древесина ясеня

Клен – прочная, твердая, колкая светло-желтая древесина. Клен хорошо обрабатывается и полируется, имеет однородное строение, не подвержен короблению, хорошо режется. Клен широко используется в декоративно-прикладном искусстве, особенно для изготовления резных изделий.

Осина — во многом схожа с ольхой. Осина легко поддается столярной обработке, применяется для изготовления фанеры, гонта, спичек и т.п., используется в резных работах.

Груша — красивая розоватая, иногда желтовато-белая (дикая груша) древесина. Груша плотная, без заметных годичных слоев. Древесина груши отлично строгается и режется в любых направлениях. Для повышения твердости грушу помещают в воду и выдерживают в ней продолжительное время, а после этого долго сушат в тени. После такой обработки груша приобретает буроватый оттенок. При производстве мебели грушу часто тонируют в черный цвет. Груша хорошо полируется, при сушке почти не коробится и не растрескивается, однако она подвержена червоточине.

Акация белая — самая твердая древесина лиственных пород нашей страны. Цвет – желтый, на срезах четко выделены годичные слои. В сухом виде акация белая обрабатывается с большим трудом. Акация не трескается, не коробится, очень упруга, имеет большое сопротивление трению, прекрасно полируется. На воздухе и под воздействием света акация со временем заметно темнеет, приобретая более выразительную и яркую текстуру. Белая акация идет для изготовления колодок строгальных инструментов, винтов для столярных верстаков, в виде строганного шпона применяется для мозаичных работ.

Грецкий орех — плотная, но податливая древесина, обладающая очень красивой текстурой с большой гаммой тональных переходов. Чем больше возраст грецкого ореха, тем больше он ценится. Грецкий орех легко отбеливается в перекиси водорода (до абсолютной белоснежности), тонируется и окрашивается в различные цвета. Грецкий орех — лучший материал для мозаичных работ. Он также широко используется в столярном деле и при изготовлении мебели.

Древесина груши

Яблоня — умеренно твердая и плотная древесина со слаботекстурным с незначительными отклонениями тона розоватым с краснотой или побурением цветом. Яблоня хорошо отделывается, полируется, обрабатывается режущим инструментом, но сильно коробится. В столярном деле яблоня используется для изготовления колодок ручных инструментов.

Рябина — твердая, плотная, мелкослоистая древесина, применяемая для изготовления рукояток ударных столярных инструментов и колодок рубанков. В дело идет только хорошо высушенный материал. Текстура рябины — слабовыраженная.

Платан и чинара (восточный платан) – древесина с буро-коричневым цветом ядра. В радиальном разрезе имеет красивый рисунок древесных волокон. Породы умеренно твердые, косослойные. Древесина платана и чинары хорошо полируется.

Применение разных пород деревьев в строительстве

Мягкие древесные породы легко поддаются обработке, но из них не всегда удается выполнить сложные элементы резьбы. Твердые сорта используют для создания надежных конструкций высокой прочности. На их обработку требуется значительно больше времени, однако качество окупает все затраты.

Ниже даны характеристики и область применения наиболее распространенных древесных пород.

Древесина хвойных пород

Древесина ели

1) пихта, ель:

характеристика: при продаже лесоматериалов обычно не указывают различие между древесиной пихты и ели; легко поддаются обработке; неустойчивы к воздействию погодных условий;
применение: строевой лес, пол, стропильные конструкции, дощатая клееная древесина, средний щит столярной плиты.

2) сосна:

древесина мягкая, но тверже чем пихта и ель; часто синеет заболонь; достаточно долговечная, особенно сердцевина; легко поддается обработке; высокая смолистость, поэтому перед обработкой поверхности древесину обессмоливают;
строевой лес, мебель, пол, окна, досчатая обшивка, двери.

3) лиственница:

древесина мягкая, но тверже чем сосна; обладает высокой смолистостью; долговечная; обрабатывается хуже сосны, трескается, трудно строгается;
строевой лес, мебель, пол, окна, двери.

4) туя, можжевельник:

устойчив к погодным условиям, грибам и вредителям; разъедает железо; легко обрабатывается;
строительный лес; жалюзи облицовка фасада, покрытие гонтом.

Древесина лиственных пород

1) дуб:

тяжелая твердая древесина; устойчив к воздействию погодных условий, насекомым и грибам; используют только сердцевину;
мебель, фанера, паркет, фахверк (конструкционная древесина), окна и двери.

Древесина можжевельника

2) бук: