Что такое трудовая сосна
Опубликовано: 07.05.2025
Из хвойных пород деревьев наиболее известной и распространенной является сосна обыкновенная. Более 30% товарной древесины, заготавливаемой в России, приходится на сосновые пиломатериалы. На территории бывшего Союза это основная лесообразующая порода деревьев, занимает более 15% территории всех лесов. Относится к быстрорастущим породам, за год может давать прирост до 1 м. Средняя продолжительность жизни колеблется от 300 до 500 лет. Наиболее качественная древесина получается из деревьев возраста 120-160 лет. К этому моменту высота деревьев может достигать 40-47 м, образуя при этом ровный, без сучков, ствол высотой до 16-20 м и диаметром 40-80 см.
Строение и свойства
Сосна — ядровая порода. В процессе сушки и хранения сосновых пиломатериалов цвет ядра становится темнее, приобретая красновато-коричневый оттенок. Следует отметить, что поздняя древесина сосны всегда темнее ранней.
Годичные кольца на тангенциальных и радиальных разрезах хорошо просматриваются, образуя волнистый рисунок. Крупные и многочисленные смоляные ходы видны в виде полосочек темного цвета.
Сосновая древесина имеет среднюю плотность, хорошую стойкость против загнивания и высокую прочность. Следует отметить, что заболонь менее устойчива против болезней и насекомых-вредителей, поэтому требует обработки защитными составами. Влажная заболонь (более 25%) может легко поражаться грибками, вызывающими синеву древесины. Такое заболевание не вызывает существенного ухудшения механических свойств сосновых пиломатериалов, но от этого страдает внешний вид изделий.
Однообразная текстура сосны определяется разницей в окраске заболони и ядра, ранней и поздней древесины и различной шириной годичных колец. В связи с тем, что строение поздней и ранней древесины очень отличается друг от друга, сосна имеет малую равноплотность. Области позднего годичного слоя имеют плотность в 2-3 раза выше аналогичного показателя раннего годичного слоя.
Толщина годичных колец может быть разной, от 2-3 мм до 9-10, при этом поздняя древесина занимает в годичном слое до 26-28%. Сосна, заготавливаемая в российских лесах, имеет различное количество годичных слоев на 1 см, это число колеблется от 4 до 14.
На европейском севере России заготавливают «рудовую» (или «кондовую») сосну. Этот вид растет на возвышенностях, предпочитая песчаные и супесчаные почвы. Древесина таких деревьев плотная и мелкослойная, имеет неширокую заболонь. Ствол прямой, с небольшим сбегом, очень смолистый, сучков мало.
На низменных участках с глинистой почвой растут сосны, которые называют «мяндовыми».Они обладает более мягкой древесиной, менее смолистая, по механическим характеристикам уступает «рудовой».
В борьбе за место под солнцем сосны вырастают на большую высоту, образуя ровные цилиндрические стволы. Это дает возможность получать длинномерные ровные пиломатериалы без сучков. Такой материала легко обрабатываемые режущим инструментом, при сушке не растрескиваются. Сосновая древесина имеет красивую хорошо выраженную текстуру, приятный цвет от желтого до красновато-коричневого и широко используется в столярном деле. Ее с успехом используют мастера-резчики по дереву для своих художественных изделий.
По содержанию смолы в сосновой древесине определяют два сорта: сухощепку (другое название — дутица) и смолку. Первая имеет минимальное содержание смолы и небольшой вес, а вторая – сильно засмоленная и тяжелая.
Из-за таких отличий плоты для сплава по рекам набирали только из сухощепки, а смолку вывозили транспортом, так как была высокая вероятность того, что она затонет. Но этот сорт сосновой древесины очень устойчив против воздействия влаги, утонувшие бревна могли лежать в воде годами и при этом не теряли своих свойств. Не зря ее использовали при строительстве мостов, речных и морских причалов.
Обработка
Для столярных работ стараются использовать не смолистую сосновую древесину. Обработка древесины с высоким содержанием смолистых веществ трудна, так как инструмент забивается смолой. На него налипают смолистые древесных отходы и мешают в работе. Шлифовать такую древесину проблематично, шлифовальная бумага сразу же забивается смолистою пылью. Смола проступает сквозь покрытия, портя внешний вид, а при случайном нагреве она вспучивается, поднимая краску или лаковый слой. Поэтому при необходимости использовать смолку, ее обрабатывают химическими препаратами для удаления смолы.
Сосновая древесина с низким содержанием смолистых веществ легко обрабатывается ручным и механизированным инструментом. Строгание вдоль волокон не вызывает трудностей, а вот резание поперек волокон неудовлетворительное, получить чистый торцевой срез трудно. Древесина очень хорошо поддается операциям шлифовки, поверхность по качеству лучше, чем у дуба или ясеня.
Поддается окраске морилками и протравами, но иногда смола оказывает отрицательное воздействие на такие операции. Легко окрашивается лаками и красками, но древесина имеет высокую влагопроницаемость, что приводит к повышенному расходу таких материалов.
Склеивается сосна хорошо, соединение с помощью крепежных элементов (гвозди, шурупы) удовлетворительное.
Среди всех хвойных пород деревьев, из которых заготавливают товарную древесину, сосна по праву занимает первое место. К потребителю сосновая древесина поступает в виде кругляка и пиломатериалов (доски, брусья). Широко представлены на рынке и материалы, изготавливаемые из сосновой древесины – ДСП, фанера и шпон. Также производители предлагают и готовые строительные конструкции из сосны – двери, окна т.д.
Физические свойства сосны
Влажность
Заболонь растущего дерева имеет высокую влажность, доходящую до 120%. Ядро имеет более низкую влажность (в 2,5-3 раза меньше влажности заболони) и практически не меняется по высоте дерева.
В разное время значение и влажность древесины различная. Утром показатель влажности выше на 25-30% по сравнению со средней и достигает максимума. В течение этот показатель постепенно понижается до минимального (на 30-35% ниже среднего уровня). В вечерние и ночные часы наблюдается увеличение влажности.
Сушка
Перед использованием древесину сосны высушивают до стандартной влажности 12%. Сушка может быть как естественной, на открытом воздухе под навесами, так и в специальных сушилках. Сосна при сушке мало подвержена короблению и растрескиванию. Выбор оптимального режима в сушильной камере и правильная укладка пиломатериалов позволяет уменьшить процент брака до минимума.
Плотность
Древесина хвойный пород деревьев, в том числе и у сосны, имеет невысокую плотность. Средняя плотность сосновой древесины (при влажности 12%) колеблется от 500 до 520 кг/куб.м. Пределы плотности находятся в диапазоне от 350 до 800 кг/куб.м.
Проницаемость
Для древесины сосны характерны большие значения влагопроницаемости и воздухопроницаемости. Определение значений этих показателей производят путем созданием на одной стороне образца избыточного давления в 0,1 МПа. Для ядра это значение составляет 2,6 куб.мм/кв.см/с, для заболони — 56,2 куб.мм/кв.см/с. Можно отметить, что аналогичный показатель для дубовой древесины не превышает 0,13 куб.мм/кв.см/с.
Имея такие высокие показатели влагопроницаемости сосна легко пропитывается различными антисептиками и защитными составами.
Тепловые свойства
По своим теплопроводным характеристикам древесина сосны значительно превышает металлы (в частности, алюминий) и незначительно — поливинилхлорид. Вот почему окна, изготовленные из сосны, по своим показателям превосходят окна из алюминиевого профиля.
Механические свойства сосны
Прочность
Древесина сосны, заготавливаемая на севере европейской части России, имеет наилучшие показатели механической прочности. По прочностным характеристикам только кавказская пихта имеет лучшие показатели.
Технические и эксплуатационные свойства
Древесина сосны мягкая, легко обрабатывается столярными инструментами.
Изделия из сосны легко шлифуются, образуя поверхность высокого класса чистоты, микронеровности по высоте не превышают 60 мкм. По этим показателям сосна превышает клен и ясень, у которых микронеровности достигают величины 200 мкм, что обусловлено строением древесины этих пород.
Сосна среднеустойчива против поражения грибками и насекомыми-вредителями. Ядро более устойчиво против биологических воздействий по сравнению с заболонью.
Кто-то скажет, что не видеть леса за деревьями – это плохо, а не видеть деревьев в лесу – еще хуже. Но увидеть – одно дело, а опознать его, да еще и знать про него различные факты – это уже интересно, ведь знания не только украшают, но и добавляют разнообразия в нашу жизнь. Итак, знакомимся с сосной обыкновенной.
Сосна обыкновенная (лат. Pinus sylvestris L.) - не менее любима и популярна среди других хвойных пород деревьев. Это дерево семейства Сосновые (Pinaceae), широко распространённый вид Евразии, одна из ценнейших хвойных пород нашей страны. Сосна образует чистые насаждения, но может произрастать вместе с другими хвойными, или лиственными породами. Взрослые сосны достигают в высоту 25-40 метров , а ствол в диаметре может иметь больше метра, поэтому сосна относится к деревьям первой величины. Самые высокие сосны встречаются на побережье Балтийского моря, их «макушки» находятся на высоте 45-50 метров над землей.
Кора у сосны в нижней части ствола толстая, чешуйчатая, серо-коричневая, с глубокими трещинами, в верхней части – оранжево-красная. Хвоя имеет сизо-зеленый цвет, она достаточно плотная, часто торчащая, изогнутая, собранная в пучки по 2 иголки, длина хвои 4-7 см. Хвоинки заостренные, чуть сплюснутые, имеют тонкую продольную полосу, держится на дереве 2-3 года, в холодных регионах – значительно дольше. Сосна - хвойное дерево, которое своеобразно готовится к зимнему периоду. Ведь испарение при «минусовой» температуре губительно для растения, в то же время хвоя остается на ветвях. Справляется с этим растение довольно просто: с наступлением холодов на иголках образуется тонкий слой воска, устьица закрываются, следовательно – прекращается дыхание. Ветвление у сосны обыкновенной одномутовчатое – это значит, что ветви растут ровными ярусами-мутовками, и каждый год прибавляется по одному «этажу». Зная эту особенность, довольно просто выяснить возраст соснового молодняка. Однако к количеству ярусов стоит прибавить 5-6 лет, ведь в первые годы жизни растения веток на стволе не образуется. Размножается сосна преимущественно семенным способом, черенками сосны не размножаются. Шишки расположены одиночно или по 2-3 штуки на опущенных вниз ножках, развивается шишка два года.
Каждое дерево по-своему интересно и уникально. Сосна – не исключение. Казалось бы, что может быть необыкновенного в обыкновенных соснах? Мы привыкли к этим деревьям, нам приятно смотреть на их стройные, золотистые стволы, вдыхать чистый ароматный воздух, пахнущий смолой, и часто даже не задумываемся, что сосна - одно из самых древних растений Земли. Эти настоящие живые ископаемые заселили на Земле огромные пространства в Северном полушарии, а самое древнее в мире дерево, существующее до сих пор, и которое известно ученым, - тоже сосна. Ученые Университета Умеа обнаружили в Швеции самое старое дерево в мире. Это сосна, возраст которой, по данным радиоуглеродного анализа, составляет почти 10 тыс. лет.
На латыни название сосны «Pinus». Сосны часто растут на скалистых обрывах или крутых склонах гор, поэтому есть предположение, что корни этого названия таятся в кельтском «pin», что значит скала. Помимо этого, существует старая греческая легенда, объясняющая это название. Нимфа утренней зари белокурая Питис (в некоторых вариантах Питида или Пития) очень сильно полюбила веселого и озорного бога Пана, сына Гермеса и дочери Дриопа, который считался богом-проводником, покровителем рыбаков и охотников. Но ревность другого бога, Борея, повелителя холодного северного ветра, оказалась сильнее, и он превратил нимфу в сосну, высокое вечнозеленое дерево, которое и получило название Pinus. Известны изображения бога Пана с сосновым венком на голове.
С сосной связаны интересные древние поверья:
- в старину верили, что сосна способна избавить от тяжелого чувства вины, снять порчу;
- смола древних сосен - янтарь - способна привлекать богатство: перебирание янтарных чёток и представление будущего богатства сулило исполнение материальных желаний;
- сосновые ветки, спрятанные под дверью, отгоняли злую энергию, а зашитые в подушку - избавляли от болезней;
- сильный оберег можно получить, если повесить золотую цепочку на ветку живой сосны на несколько часов.
По древнему ненецкому поверью сосны с определенным (шарообразным) расположением веток нельзя бить палкой - считается, что там обитает дух ветра, который может унести того, кто рискнет его побеспокоить в «никуда». Жители Северной Европы создали много сказок об этом добром и могучем дереве. В странах Востока считают, что сосны отводят беду и приносят счастье.
Поэты посвящали сосне замечательные стихи (С. Маршак, М. Лермонтов, М. Светлов, З. Гиппиус, А. Яшин и др.), у многих поэтов в стихах упоминается сосна.
В народе о сосне складывали загадки:
– Что же это за девица:
Не швея, не мастерица,
Ничего сама не шьет,
Но в иголках круглый год.
–У меня длинней иголки,
Чем у самой рослой ёлки.
Подо мной полно соседей -
Кабанов, волков, медведей.
– Её всегда в лесу найдешь –
Пойдем гулять и встретим:
Стоит колючая, как ёж,
Зимою в платье летнем.
Не забывали про сосну в пословицах и поговорках:
– Сосна кормит, а липа обувает.
– Всяка сосна лишь своему бору шумит.
– Нам что ни дуб – то тулуп, что ни сосенка – то избёнка.
– От яблони - яблочки, а от сосны - шишки.
– Ель не сосна, шумит неспроста.
– С бору, да с каждой сосенки.
– Сосна там красна, где росла.
Древние лекари многое знали о необычных свойствах сосны и использовали её при лечении простудных заболеваний, заживлении ран, лечении и профилактике заболеваний зубов и десен. Древние "косметологи" утверждали, что дым от сжигания древесины сосны помогает ресницам становиться длинными и пушистыми, и это средство было чрезвычайно популярно среди женщин. В современном мире сосна не теряет своей важности как источник лекарственного сырья (полезные вещества есть в хвое, в почках, в живице). Сосна является источником множества веществ и продуктов, широко используемых человеком в промышленности. Сосновая смола применяется при производстве канифоли и скипидара, из коры делают дубильные вещества. Широко используется древесина сосны – она очень смолиста и прочна, применяется в жилищном и гидротехническом строительстве, в столярных и плотницких работах, для изготовления шпона, фанеры. Сегодня из древесины сосны люди делают искусственные шелк и кожу и производят целлюлозу. Используются опилки, они служат сырьем для производства гидролизного спирта. Из крепких сухих корней сосны изготавливают различную плетёную утварь.
Интересные факты про сосну обыкновенную.
– В Калининградской области (район Куршской косы) есть необычное место, которое местные жители называют «Пьяный» или «Танцующий» лес. Это лесопосадка 80-х годов, где на одном км2 растут удивительные деревья - их стволы изогнуты, скручены или извиваются петлями. Есть такой «Пьяный лес» в Шиловском районе Рязанской области. Есть ещё несколько похожих мест на нашей планете, например датский «Лес Троллей», похожее место под названием «Лес Троллей» есть в Дании, и тоже на побережье Балтийского моря.
– Интересным является факт про длину корневой системы у деревьев – оказывается, чемпионский титул здесь принадлежит сосне обыкновенной, чей показатель – пятьдесят километров .
В Алтайском биосферном заповеднике сосна располагается островами по нижним южным склонам гор, поднимаясь до высоты 1750 м. над ур. моря. Отдельные массивы сосняков встречаются на восточном и северном побережье Телецкого озера, по долинам рек Кыга, Шавла, и некоторых притоках р. Чулышман.
В окрестностях кордона Байгазан сосна встречается повсеместно. Довольно крупные экземпляры сосны, которым больше 100 лет, приобретают особую декоративность, т.к. к этому времени ствол в своей верхней части начинает покрываться тонкой корой оранжевого цвета, которая придает нарядность дереву. Огромные усохшие сосны с обвалившейся корой и чудно завитыми стволами можно увидеть, поднявшись совсем немного в гору, выше кордона.
Известная поговорка « Заблудился в трех соснах» при выборе бревна для строительства дома приобретает новое значение: да и как не «заблудиться» в таком разнообразии строевого леса? Сосна из Финляндии, из Архангельска, Вологды, Сибири. Чем же отличаются эти материалы и на что обратить внимание при выборе?
Порода дерева формирует совокупность значений всех показателей. Сосна уступает по ряду абсолютных значений показателей качества другим породам, но привлекает к себе внимание строителей на протяжении не одного столетия оптимальным соотношением цены и качества.
Характеристики сосны из разных регионов России и Финляндии
Многие строители считают, что место заготовки леса имеет первостепенное значение, в частности, сосна, произрастающая на севере, будет прочнее и плотнее ее южного аналога. Действительно, чем севернее ведутся лесозаготовки, тем короче лето, в течение которого дерево набирает массу. Ядро такого ствола плотное и прочное, ведь толщина годовых колец у него меньше и они теснее примыкают друг к другу. Кроме того, северная древесина привычна к температурным перепадам, поэтому бревно менее подвержено короблению при потере влажности.
Северная сосна (Кировск, Архангельск, Мурманск, Вологда, Карелия, а также Финляндия). Такого официального общепризнанного определения, как «северная» или «скандинавская» сосна, не существует. На самом деле это подвид сосны обыкновенной — Pinus sylvestris var. Lapponica, произрастающий в Норвегии, Швеции, Финляндии и на примыкающих к ним территориях России севернее 65° северной широты. В условиях низких температур лес растет медленно, годовой прирост по кольцам небольшой (кольца расположены очень плотно, их «ранняя» и «поздняя» толщина одинаковы), и за счет этого древесина обладает повышенной плотностью и прочностью.
Плотность северной сосны — 500–513 кг/м³. Она отлично поддается обработке, однако по сравнению с сосной, растущей в центральной части России, склонна к растрескиванию. Это объясняется большим количеством годовых колец на бревне одного и того же диаметра (чем больше колец, тем больше напряжения). Высота северной сосны 25–40 м, диаметр ствола 0,5–1,2 м.
Стоимость 1 м³ стенового комплекта из рубленого бревна (Кировск, Республика Коми) диаметром 240–380 мм — 8500–9500 руб.; из оцилиндрованного бревна (Вологда, Архангельск) диаметром 200–220 мм — 7300 руб., 240 мм — 7500 руб., 260–280 мм — 7700 руб., 300–320 мм — 8000 руб., 340–380 мм — 8500 руб.; из оцилиндрованного бревна производства Финляндии — от 40 000 руб. (на цену влияют таможенные пошлины и транспортные расходы).
Ангарская сосна (Средняя и Восточная Сибирь). Ангарская сосна растет только в экологически чистом регионе Сибири — бассейне реки Ангара. Высота ствола — от 36 до 52 м. Это экологически чистый строительный материал, обладающий антибактериальными свойствами. Ценится за высокие технологические и эстетические показатели. Внешне ангарскую сосну специалист может легко отличить от обычной: она имеет особый прозрачный янтарный оттенок, не меняющийся с годами. Древесина со временем не выцветает, не бледнеет, а лишь приобретает легкий красноватый тон за счет большого содержания смолы, что является отличительной особенностью ангарской сосны. Древесина высокой плотности (550 кг/м³), прочности и стойкости к гниению. Очень хорошо обрабатывается. Сучковатость у ангарской сосны ниже, чем у северной, поскольку деревья в лесу растут более густо.
Стоимость 1 м³ стенового комплекта из рубленого бревна диаметром 260–300 мм — 13 000 руб., 320–360 мм — 15 000 руб., 380–500 мм — 20 000 руб.; из оцилиндрованного бревна диаметром 220–240 мм — 8500 руб., 260–280 мм — 9500 руб.
Сруб ценят именно за то, что бревно всегда «дышит». Но чтобы жилище не напоминало продуваемый всеми ветрами шалаш из хвороста, диаметр бревна для широты Москвы должен быть не менее 220 мм
Сосна из центральных регионов России (Владимир, Кострома, Тверь, Ярославль, Мордовия). Сосна обыкновенная отличается от северной и ангарской меньшей плотностью — 470 кг/м³. В силу этого она лучше держит тепло, но менее долговечна, более подвержена воздействию влаги. Склонность к растрескиванию у нее ниже, чем у двух других. К плюсам такой древесины относится меньшая сбежистость, или конусность (изменение диаметра ствола от комля к вершине).
Стоимость 1 м³ стенового комплекта из рубленого бревна (Мордовия) — 7000–8000 руб., из оцилиндрованного бревна (Тверь) диаметром 260 мм — 6400 руб.
Стоит ли гоняться за северной или ангарской сосной? Ведь высокая цена, к примеру, финской сосны обусловлена таможенными пошлинами, а ангарской — транспортными расходами. Справедливости ради следует сказать, что несомненное достоинство стенового материала из Финляндии заключается не столько в каких-то «уникальных» свойствах северной сосны, сколько в высоком качестве обработки древесины, что обусловлено профессиональными навыками финских специалистов. И это факт.
Влажность древесины
Влажность древесины свидетельствует о том, что это не сухостой. Абсолютную влажность древесины оценивают в процентах как отношение массы присутствующей в ней влаги к массе сухого дерева. Влажность свежесрубленной сосны составляет 35% и более, при этом данный показатель у наружных слоев под корой (заболони) в 2–4 раза выше, чем у ядра. Считается, что валить лес нужно зимой, когда дерево спит, движение соков в нем происходит медленно и содержание влаги минимально. Чем ниже влажность свежесрубленного дерева, тем меньше его коробление.
Бревно в стене деревянного дома должно иметь влажность 16% (воздушно-сухая древесина), а отделочная вагонка в отапливаемом помещении — менее 12% (комнатно-сухая древесина). Плотность влажного дерева может отличаться от плотности сухого в три раза (от 1200 до 400 кг/м³).
Снижение влажности сопровождается усушкой бревна, при этом плотность ядра значительно выше плотности заболони. Усушка в радиальном направлении в 30–60 раз больше, чем вдоль волокон, что приводит к короблению древесины. Исстари было заведено после сборки выдержать сруб два года для усушки, затем разобрать и сложить вновь, уже окончательно.
Предварительная сушка бревен в производственных печах значительно ускоряет этот процесс, но необходимо строгое соблюдение температурно-влажностного режима. Резкие изменения этого режима могут привести к образованию в бревне радиальных и продольных трещин.
Пороки древесины
Из пороков древесины наиболее опасны для бревен трещины, червоточина, грибковые поражения, гниль, синева, сухостой.
Трещины снижают прочность материала и служат местом скопления влаги, пристанищем для грибка и т. п. Гниль снижает плотность древесины, резко ухудшая механические свойства бревна. Поверхностная червоточина (глубина до 3 мм) не влияет на прочностные качества дерева, а глубинная — нарушает его структурную целостность и способствует развитию грибка и гнили. Сушка и пропитка антисептическими средствами защищает материал почти от всех грибных поражений, а также уничтожает большинство насекомых-древоточцев. Синева зачастую не снижает механические свойства бревна, но при выходе на поверхность ухудшает цветовую однородность стены сруба.
Подробнее о дефектах древесины читайте в материале «Порочная» практика.
Что такое геометрия бревна?
Геометрия бревна призвана облегчить сборку сруба. Бревна выбирают прямолинейные, с конусностью (изменение диаметра ствола от комля к вершине) не выше 2°. Каждое из них в наибольшем диаметре по возможности не должно отличаться от других более чем на 30 мм. Сегодня широко используют оцилиндрованное бревно. Этот строительный материал после станочной обработки не только приобретает идеальную цилиндрическую форму, но и позволяет подобрать цилиндры с разбросом диаметров всего 5 мм.
Древесина сосны является одним из самых распространённых материалов для строительства, изготовления мебели и др. Разновидностей сосны существует несколько десятков. Все они обладают своими отличительными особенностями, которые приобретаются ими в зависимости от того, где произрастало дерево. В нашей стране распространена сосна обыкновенная. Использовать эту древесину для строительства или отделки, производства мебели и др. следует непременно с учётом ее особенностей.
Характеристика и состав древесины
Породы сосновых деревьев, выращенные в северных регионах, отличаются от своих собратьев, которые выросли на юге. Именно древесина таких пород используется в строительных работах. Физико-механические свойства этих деревьев отвечают требованиям, предъявляемым к деревянным стройматериалам. Они обладают повышенной прочностью, устойчивостью к воздействию вредителей. Себестоимость сосновых материалов ниже, чем других пород древесины.
Стволы сосны, как и всех хвойных деревьев прямее и стройнее, чем лиственных, дефектов на них меньше. Сосновая древесина отлично поддаётся обработке и отделке. Показатели плотности и твёрдости у неё средние. Прочность высокая. Она поддаётся склеиванию. Все эти качества обусловлены особенностями строения древесины хвойных пород.
В середине ствола располагается сердцевина. Она имеет толщину 0,1 – 0,4 мм. На срезе она имеет форму не совсем правильного круга. Этот слой состоит из паренхимных клеток с тонкими одревесневшими стенками. В состав древесины сосны входят также сердцевинные лучи, трахеиды, смоляные ходы. Волокна ровные. Сосуды, расположенные вдоль ствола, обеспечивают доставку влаги от корневой системы к кроне.
Ядро ствола свежесрубленной сосны обыкновенной отличается от заболони меньшей концентрацией влаги. Функция его преимущественно механическая: оно обеспечивает устойчивость ствола. Годичные кольца хорошо различаются. Более поздние слои темнее ранних.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Плотность | 520 кг/м 3 |
| Твердость по Бриннеллю | 2,5 кгс/мм 2 |
| Твердость по шкале Янка фут | 380 -1240 фунт-сила |
Отличия от других хвойных деревьев
Как же можно отличить древесину сосны от других хвойных, в частности, от ели? Сосна содержит значительно меньше сучков. Она имеет полосатую текстуру. На разрезах чётко видны годичные кольца. Сердцевинные лучи незаметны. Для неё характерны высокие показатели плотности и прочности. Однако это достаточно мягкая и лёгкая древесина. Она отличается повышенной смолистостью, благодаря чему устойчива к гниению и воздействию грибков, паразитов, а также осадков и других атмосферных явлений.
Сосновая древесина обладает высокотехнологичными свойствами, легко поддаётся обработке. Благодаря этому её используют в производстве чаще других хвойных пород. Из неё изготавливают предметы мебели, музыкальные инструменты, тару, применяют в строительстве и отделочных работах.
Текстура
Свежеспиленный ствол имеет ядро розоватого оттенка. Цвет определяется местом произрастания дерева, его породой, возрастом, особенностями структуры. Сосновая древесина имеет однообразную структуру, отличается низкой упругостью, высокой прочностью. Волокна прямые, это относится практически ко всем породам сосны. По текстуре специалисты относят её к средне-грубым породам.
Механические свойства
Сосна относится к среднеплотным и среднетвёрдым породам древесины. А показатель прочности у неё высокий. При сжатии вдоль волокон предел прочности составляет около 440 г/см 2 . Она плохо поддаётся изгибам. Способность сопротивляться раскалыванию низкая. Влаго- и воздухопроницаемость высокие. Впрочем, у разных пород механические свойства неодинаковые. Лучшей считается северная сосна. Годичные кольца у неё расположены на минимальном расстоянии друг от друга – не более 2 мм, поэтому она менее рыхлая и более прочная. Усадка у неё ниже. Северная сосна менее подвержена растрескиванию.
Физические свойства сосны
Сосна – высокое дерево с прямым стройным стволом 30-50 м высотой и 70-100 см в диаметре. Отдельные экземпляры достигают 70 м в высоту. Это достаточно быстрорастущее дерево, за год оно вырастает до 1 м. Однако живёт сосна 300-400 лет. Цвет сосновой древесины варьирует от бело-жёлтого до оранжево-бурого. Он зависит от породы, места произрастания и возраста дерева. При длительном хранении древесина темнеет.
Заболонь имеет окраску светлее, чем ядро. На древесине имеются смоляные ходы. Влажность растущего дерева составляет в ядре около 33 %, в заболони – 110-115 %. Верхняя часть дерева отличается более высоким показателем влажности заболони. В ядре влажность верхней и нижней частей одинакова. Ствол свежесрубленного соснового дерева имеет показатель влажности примерно 85 %.
Высокая влагопроницаемость соснового дерева позволяет быстро и легко пропитывать его защитными составами – антисептиками и др. Эти свойства древесины сосны учитываются при использовании её в строительстве. Важной характеристикой также является низкая склонность к короблению и растрескиванию в процессе сушки.
Особенности обработки
Сосновая древесина не боится воздействия грибков, насекомых-вредителей, гнилостного поражения благодаря повышенной смолистости. По этому показателю сорта сосны подразделяются на смолку (с высоким содержанием смолы) и сухощепку или дутицу (содержание смолы пониженное). Смолистая сосна не рекомендуется для применения в столярных работах, т. к. смола затрудняет пиление и строгание, прилипая к инструментам. При нагревании лаковое покрытие может подниматься. Если всё же требуется обработать сосновую древесину, необходимо её обессмолить. Для этого используются растворители, ацетон, бензин, растворы щелочей, спиртовые вещества.
Сухощепка непригодна для изделий, предназначенных к повышенным нагрузкам. Она хорошо поддаётся резке, строганию и окрашиванию. Для обработки сухощепки применяются как механические, так и ручные столярные инструменты – фуганок, рубанок и др. Вдоль волокон сосновая древесина строгается легко, а поперёк – нет, поэтому для этого рекомендуется применять распиливание. Сосновая сухощепка хорошо шлифуется и склеивается. Крепёжные материалы (шурупы, гвозди) удерживаются удовлетворительно.
Смолистость сосны повышает склонность постройки к возгоранию. По этой причине необходимо обрабатывать материал защитными составами. Из-за повышенной влагопроницаемости сосновой древесины требуется высокий расход средств для отделочных работ. При окрашивании поверхности сосновых пиломатериалов возможно появление пятнистости. Чтобы избежать подобного эффекта, доска должна быть просушена. А также необходимо использовать высококачественные материалы для покрытия.
Области применения древесины сосны
Сосна – самый популярный пиломатериал среди всех хвойных пород. Область его применения в народном хозяйстве обширна. Он отличается надёжностью и невысокой стоимостью по сравнению с лиственными породами древесины – дубом, ясенем и др. Активно применяется в строительстве для возведения жилых домов, бань, хозяйственных построек. Высокий и прямой ствол сосны имеет немного сучков. Поэтому он пригоден для изготовления оцилиндрованных брёвен и брусьев с небольшим количеством отходов.
Устойчивость к гниению и порче паразитами выгодно отличает её от ели. Однако для строительства и внутренней отделки бань предпочтительнее использовать ель, обладающую меньшей смолистостью.
Прочность сосновой древесины позволяет изготавливать из неё несущие конструкции зданий, балки, стропила, перекрытия, каркасы, деревянные сваи, оконные рамы и др. Невысокая теплопроводность соснового дерева обеспечивает поддержание комфортной температуры в помещении. В постройках из сосны также отмечается достаточный уровень шумоизоляции, и не требуется делать дополнительные работы для этой цели. Также сосновые доски используются для внутренних отделочных работ, покрытия полов и др.
Сосновые пиломатериалы применяются при производстве мебели. Из них изготавливаются преимущественно каркасы, которые покрываются шпоном других пород дерева. Невысокая плотность этого материала позволяет украшать предметы мебели мозаикой и резными узорами. Такая мебель надёжна и отвечает экологическим требованиям.
Сосна используется в кораблестроении, химической и бумажной промышленности, строительстве железных дорог и т. д. Сосновая хвоя – сырьё для изготовления лекарственных средств и биологических добавок.
Сосна (от лат. Pinus) — название вечнозеленых деревьев, кустарников и стлаников семейства Сосновых, которые отличаются игольчатой хвоей, растущей пучками по 2-5 штук и одревесневающими шишками. У сосны шелушащаяся кора и развитая корневая система, которая проникает глубоко под землю и расходится вокруг дерева. Корни сосны развиваются в соответствии с особенностями почвы, поэтому их называют «пластичными». Благодаря этому свойству сосну используют для искусственного облесения неблагоприятных засушливых, заболоченных или бедных почв.
Среднее время жизни сосны — 350 лет; максимальная высота сосновых деревьев достигает 75 метров.
Всего известны около 130 видов сосны, произрастающих в умеренной и субтропической климатических зонах.
Сосна обыкновенная (Pinus silvestris) — растет на всей территории Беларуси и России и широко заготавливается в целях деревообработки.
Окраска и структура сосновой древесины
Древесина свежеспиленной сосны узнаваема благодаря ядру розоватого оттенка, которое со временем буреет или краснеет. Цвет заболони (наружных молодых слоев) сосны варьируется от светло-желтого до красноватого.
Цвет заготовленной древесины сосны зависит от следующих факторов:
- Местность произрастания;
- Возраст спиленного дерева;
- Порода сосны.
Физические свойства сосны
Сосна принадлежит к группе хвойных пород средней плотности. Отличается крепостью, устойчивостью против гниения и грибковых поражений. В строительстве сосну ценят за легкость обработки, небольшое количество сучков и незначительное изменение диаметра по длине ствола.
Заболонь растущей сосны имеет влажность до 120%. Содержание влаги возрастает в древесине по направлению к вершине (при этом влажность ядра остаётся неизменной). Влажность свежесрубленной сосны составляет 85% (100-120% для заболони и 30-40% для ядра).
Плотность древесины возрастает по направлению от сердцевины к коре, достигает максимума на 2/3 радиуса ствола и далее постепенно уменьшается.
Сосна отличается высокими показателями воздухо- и влагопроницаемости, благодаря чему при обработке дерева эффективно используют защитные средства (заболонь сосны относят к легокпропитывающимся породам, в то время как сердцевину — к среднепропитывающимся).
Благодаря смолистости, прочности и легкости обработки столярными инструментами, сосну используют в жилищном и гидротехническом строительстве, при изготовлении фанеры и шпона, а также в столярных и плотницких работах.
Сортность пиломатериалов из сосны в соответствии с ГОСТ
Сортность пиломатериалов из сосны определяют на основе следующих природных изъянов и дефектов обработки:
- Точность размеров;
- Влажность;
- Гниль;
- Трещины;
- Сучки;
- Обзол;
- Поражение насекомыми-древоточцами и др.
Правила и ограничения применения сосны в зависимости от сортности
Отборный сорт (Евро А, «Экстра»)
В древесине допускают здоровые сращенные и выборочно сросшиеся сучки (точное количество определяют по специальным таблицам стандарта). Не допускаются прогнившие и сросшиеся сучки. Допускают торцевые трещины глубиной до 16% от толщины детали. Не допускают распространение грибка, коробление древесины и расхождение параллельности граней обрезных материалов свыше 0,2-1,0%.
Первый сорт (А)
Сосновые пиломатериалы без нарушений геометрической формы. В сорте А допускают на 10% большее число здоровых сучков и до 25% большее количество растрескиваний на торце, в сравнении с сортом «Экстра». Допускают крень на поверхности до 20% широкой грани пиломатериала. Возможны пятна грибной заболони и поражения плесенью на площади до 10% от общей площади деталей. Обзол допускают на 17% поверхности широких и узких граней обрезных деталей.
Не допускают поражения гнилью. Перечисленные дефекты актуальны для сосновой древесины в тёплое время года и не сказываются на эксплуатационных характеристиках изделий.
Второй сорт (В)
В деталях допускают не более 4-х смоляных карманов по одной стороне длиной до 200 мм; окрас от грибковых поражений и пятна синеватого цвета. Возможен обзол, сросшиеся, здоровые и несросшиеся сучки; в пластях и на ребрах допускают прогнившие сучки (до 50% от общего количества). Возможны растрескивания на 33% поверхности детали и пластевые сквозные трещины глубиной до 200 мм. Возможны поражения поростью и раком.
В пиломатериалах из сосны 2-го сорта не допускают червоточины и изъяны обработки: механические дефекты, инородные вкрапления и т.д.
Древесину второго сорта используют в строительстве, производстве опалубки, обрешётки для скатных крыш и при изготовлении лесов.
Третий сорт (С)
Допускают крень, смоляные карманы (до 4-х на погонный метр) и двойную сердцевину. Возможно поражение односторонней поростью и увеличение числа пятен ядра (не более 20%). Допускают червоточины, прогнившие сучки, но не больше, чем 50% от числа здоровых сучков того же диаметра, а также сквозные углубления и пластевые трещины, которые переходят в торцевые. Возможна крень до 50% от площади пласти и смоляные карманы (не более 4-х штук по одной пласти и длиной не более 300 мм). Допускают поражение поростью (1/3 от длины детали). Возможен обзол до половины длины заготовки, уклон спила (до 5% от плоскости торца торца к боковой поверхности), вырванные части древесины до 3 мм в глубину, а также пластевая и поперечная покоробленность.
Физические и эксплуатационные качества древесины 3-го сорта резко ухудшаются по сравнению с деталями 2-го сорта, поэтому пиломатериалы подходят для ограниченного использования: возведение временных построек, навесов, изготовление поддонов и тары.
Четвертый сорт
К 4-му сорту относят пиломатериалы с несросшимися сучками, которые занимают более половины ширины доски. Крень может занимать более половины площади детали. Допускают сквозные трещины до четверти детали, гниль, поражение плесенью и производственные дефекты.
Пиломатериалы 4-го сорта из-за изъянов, влияющих на прочность и структурную целостность деталей, используют для малоответственных задач строительства и производства тары. Возможен распил дисковой пилой макита на заготовки меньшего размера, из которых планируют сделать детали более высокой сортности. (Подробнее о пиломатериалах в Минске на STANERS.BY)
Области применения сосны
Сосну используют в строительстве, для производства конструкционных и отделочных материалов, для изготовления мебели, производства машин, выпуска тары, закрепления выработок в горном деле и в железнодорожном транспорте.
Сосну используют как сырье для производства целлюлозы и в производстве кормовых дрожжей.
Из-за повышенного содержания смолы и особенностей структуры древесины сосна не годится для массового мебельного производства.
После специальной обработки для удаления смоляного излишка древесину используют в производстве бань и саун.
Основная причина популярности сосновых пиломатериалов — распространенность и доступная цена.
Практические советы по применению сосновой древесины разных сортов
Первый сорт
К 1-му сорту относятся высокопробные пиломатериалы, которые подходят для использования (целиком или после раскраивания на заготовки) в производстве кузовных реек, оконных и дверных частей, обшивочных материалов.
Второй сорт
Пиломатериалы 2-го сорта используют в качестве болванок для изделий из сосны, которые используют в менее ответственных строительных задачах: обустройстве полов, площадок, облицовке стен.
Третий сорт
Сосновые пиломатериалы 3-го сорта подходят для строительных нужд и изготовления изделий, которые не подвергают серьезным механическим нагрузкам.
Четвертый сорт
К четвертому сорту относятся пиломатериалы с худшими свойствами, которые используют при изготовлении малоответственных изделий (болванки, клинья, дощечки для лотков и другой тары).
Качество сосновых пиломатериалов визуально определяют по годовым кольцам в вертикальном разрезе: чем больше видно колец — тем выше качество. Чем меньше промежутки между кольцами, тем плотнее и прочнее древесина. Прочностные характеристики сосновых пиломатериалов во многом определяет зона произрастания: в северных районах годовые кольца — уже, потому что за теплый сезон ткани дерева успевают дать меньший годовой прирост. Чем холоднее климат — тем выше ценят древесину сосны.
Читайте также: