9 групп пороков Снижение прочности Методы измерения Полное оглавление Таблица 1. Классификация пороков древесины по ГОСТ 2140-81 Группа Виды пороков Характеристика Встречаемость 1. Сучки Открытые, заросшие, здоровые, загнившие, табачные, сросшиеся, несросшиеся, выпадающие Части ветвей, заключенные в древесине ствола Все породы 2. Трещины Метиковые (простые, сложные), отлупные, морозные, усушки Разрывы древесины вдоль волокон Все породы 3. Пороки формы ствола Сбежистость, закомелистость, овальность, наросты, кривизна Отклонения от нормальной формы ствола Все породы 4. Пороки строения Косослой, крень, свилеватость, завиток, смоляной кармашек, двойная сердцевина, пасынок Отклонения от нормального строения древесины По породам 5. Химические окраски Продубина, желтизна Ненормальные окраски без участия грибов Лиственные 6. Грибные поражения Ядровая гниль (пестрая, бурая, белая), заболонная гниль, синева, плесень, побурение Поражения дереворазрушающими и деревоокрашивающими грибами Все породы 7. Биологические повреждения Червоточина поверхностная, неглубокая, глубокая Ходы и отверстия от насекомых-вредителей Преим. хвойные 8. Инородные включения Обугленность, засмолок, прорость, механические повреждения Посторонние тела и повреждения в древесине Все породы 9. Покоробленности Продольная, поперечная, крыловатость Деформации формы сортимента Все породы Примечание: ГОСТ 2140-81 содержит 181 разновидность пороков. Знак * означает порок только хвойных пород, ** — только лиственных. Таблица 2. Влияние пороков на механические свойства древесины Порок Вид нагружения Снижение прочности, % Примечания Сучки Растяжение вдоль волокон до 73 При размере 1/4 ширины элемента Изгиб 25-50 Зависит от положения сучка Сжатие вдоль волокон 4-18 Меньшее влияние, чем при растяжении Косослой (наклон волокон) Растяжение до 14 При угле наклона 12% Сжатие до 3 Минимальное влияние Крень Растяжение вдоль волокон 15-25 Прочность при сжатии повышается; усушка вдоль волокон возрастает в 10 раз Свилеватость Растяжение 15-30 Увеличивает ударную вязкость Грибные окраски (синева) Ударная вязкость до 30 Статическая прочность практически не снижается Ядровая гниль Все виды нагружения до 100 Зависит от стадии гниения Глубокая червоточина Все виды Значительное При большом количестве ходов Данные получены при испытаниях образцов с влажностью 12% по методикам ГОСТ. Источники: исследования ЦНИПС, работы Г.Г. Мудрова, Н.Л. Леонтьевой. Таблица 3. Методы измерения пороков древесины по ГОСТ 2140-81 Порок Параметр измерения Единицы Инструмент Сучки открытые Наименьший диаметр (без присучкового наплыва) мм или доли ширины Линейка, штангенциркуль Метиковые трещины Толщина сердцевинной вырезки доли диаметра торца Измерительная линейка Отлуп Диаметр вписанного круга или ширина здоровой зоны доли диаметра Линейка Боковые трещины Глубина и длина мм или доли толщины/длины Стальной щуп, линейка Косослой Отклонение волокон на 1 м длины см/м или % Линейка, угломер Грибные поражения Длина, глубина, ширина зоны поражения мм, % площади торца Линейка, визуально Червоточина Количество отверстий шт./м или шт./сортимент Визуальный подсчет Покоробленность Стрела прогиба % от длины/ширины Линейка, поверочная плита Измерения рекомендуется проводить в сухую погоду. При влажной погоде размеры трещин уменьшаются. Вернуться к навигации Содержание статьи Общие сведения о ГОСТ 2140-81 Сучки и их разновидности Трещины в древесине Пороки строения древесины Грибные поражения Биологические повреждения Практические рекомендации Вопросы и ответы Общие сведения о ГОСТ 2140-81 Межгосударственный стандарт ГОСТ 2140-81 устанавливает единую систему классификации видимых дефектов древесины, применяемую на территории стран СНГ. Документ регламентирует терминологию, методики определения и способы измерения пороков для круглых лесоматериалов, пилопродукции и шпона. Стандарт гармонизирован с международными нормами ISO 1029, ISO 4473, ISO 4474, ISO 4475, что обеспечивает совместимость с европейской системой оценки качества древесного сырья. Всего документ описывает 181 разновидность пороков, систематизированных в девять основных групп. Область применения Стандарт распространяется на древесину хвойных и лиственных пород, произрастающих на территории бывшего СССР. Нормы учета пороков используются при сортировке круглых лесоматериалов по ГОСТ 9462, ГОСТ 9463 и пиломатериалов по ГОСТ 8486, ГОСТ 2695. Сучки и их разновидности Сучки представляют собой наиболее распространенный порок, формирующийся в зонах отхождения ветвей от ствола. По данным исследований, этот дефект может обусловливать до 70% случаев понижения сортности пиломатериалов. Классификация сучков по степени срастания Сросшиеся — годичные слои сучка и окружающей древесины плотно соединены не менее чем на 3/4 периметра Частично сросшиеся — срастание составляет от 1/4 до 3/4 периметра разреза сучка Несросшиеся — годичные слои не соединены или соединены менее чем на 1/4 периметра Выпадающие — несросшиеся сучки, удерживающиеся в материале непрочно Влияние сучков на несущую способность Механизм снижения прочности обусловлен двумя факторами: нарушением непрерывности волокон и образованием присучкового косослоя. При растяжении элементов влияние сучков максимально — потеря несущей способности может достигать 73% при размере дефекта, равном четверти ширины сечения. Практический пример При испытаниях сосновых образцов сечением 50x200 мм с сучком диаметром 50 мм на растянутой кромке предел прочности при изгибе составил 27% от значения бессучковых образцов. Аналогичный сучок на сжатой кромке снижал прочность лишь на 35-40%. Трещины в древесине Трещины возникают вследствие разрыва древесных тканей вдоль волокон под действием внутренних напряжений. По происхождению различают дефекты, формирующиеся в растущем дереве, и трещины срубленной древесины. Метиковые трещины Представляют собой радиально направленные разрывы, идущие от сердцевины к периферии. Простой метик состоит из одной-двух трещин, расположенных по одному диаметру. Сложный (крестовый) образован несколькими трещинами под углом друг к другу. Согласный метик проходит в одной плоскости по всей длине сортимента, несогласный — винтообразно. Отлупные трещины Отлуп формируется между годичными слоями в зоне ядра или спелой древесины. На торце наблюдается в виде дугообразных или кольцевых разрывов. Преимущественно встречается в комлевой части бревна. Степень влияния определяется протяженностью по окружности и длине сортимента. Морозобоины Наружные продольные трещины, более широкие у поверхности ствола и сужающиеся к центру. Образуются при резком снижении температуры вследствие неравномерного охлаждения внешних и внутренних слоев древесины. Характерны для лиственных пород, реже встречаются у хвойных. Пороки строения древесины Данная группа включает отклонения от нормального анатомического строения, влияющие на технологические и эксплуатационные характеристики материала. Косослой (наклон волокон) Отклонение направления волокон от продольной оси ствола. Согласно ГОСТ 8486, в пиломатериалах третьего сорта допускается наклон волокон до 12%. По данным Н.Л. Леонтьевой, такой наклон вызывает снижение прочности: при растяжении вдоль волокон — на 14%, при статическом изгибе — на 11%, при сжатии вдоль волокон — на 3%. Крень Реактивная древесина хвойных пород, образующаяся на нижней стороне наклоненных стволов и ветвей. Характеризуется расширением зоны поздней древесины в годичных слоях. Плотность креневой древесины на 35% выше нормальной, прочность при сжатии и твердость повышены. Однако прочность при растяжении вдоль волокон снижается на 15-25%, ударная вязкость уменьшается после высыхания. Усушка вдоль волокон увеличивается в 10 раз и более. Свилеватость Извилистое или путаное расположение волокон. Волнистая свилеватость создает декоративную текстуру, ценимую в отделочных материалах. Путаная свилеватость (комлевая) снижает прочность при растяжении на 15-30%, но увеличивает сопротивление раскалыванию и ударную вязкость. Грибные поражения Грибные поражения подразделяются на окраски, не снижающие прочность древесины, и гнили, вызывающие разрушение клеточных стенок с потерей механических свойств. Заболонные грибные окраски Синева — серая окраска заболони с синеватым или зеленоватым оттенком. Грибы, вызывающие синеву, не разрушают целлюлозу и лигнин — основные структурные компоненты древесных волокон. По данным исследований, статическая прочность при сжатии и изгибе снижается незначительно (не более 3-7%). Однако ударная вязкость может уменьшаться до 30%. Водопоглощение и проницаемость увеличиваются. Ядровые гнили По характеру разрушения различают три типа: Пестрая ситовая — на красновато-буром фоне присутствуют желтоватые пятна ячеистой структуры Бурая трещиноватая — древесина распадается на призматические кусочки по трещинам вдоль и поперек волокон Белая волокнистая — древесина приобретает белый цвет и волокнистое строение Критически важно Древесина с признаками активной гнили является источником грибной инфекции. Применение такого материала в конструкциях недопустимо без предварительной антисептической обработки и полного удаления пораженных участков. Биологические повреждения Червоточина — ходы и отверстия, образованные насекомыми-вредителями. Основные повреждения наносят личинки жуков: короедов, усачей, златок, точильщиков. Хвойные породы поражаются чаще лиственных. Классификация по глубине Поверхностная — глубина до 3 мм, вызывается преимущественно короедами Неглубокая — до 15 мм в круглых лесоматериалах, до 5 мм в пилопродукции Глубокая — более 15 мм в бревнах, более 5 мм в пиломатериалах Поверхностная червоточина не оказывает существенного влияния на механические свойства и обычно удаляется при распиловке. Неглубокая и глубокая червоточина при большом количестве ходов резко снижает прочность и является основанием для понижения сортности. Практические рекомендации по оценке пороков При визуальной сортировке древесины следует учитывать совокупное влияние нескольких пороков. Согласно ГОСТ 8486, оценка качества производится по худшей пласти или кромке для досок, по худшей стороне — для брусков и брусьев. Порядок измерения сучков Открытые сучки измеряют по наименьшему диаметру без учета присучкового наплыва. Размеры менее половины предельно допустимых по сорту не учитываются. На участке длиной, равной ширине пиломатериала, суммируются размеры всех сучков — сумма не должна превышать установленных норм. Особенности измерения трещин Точность определения размеров трещин зависит от влажности окружающей среды. В сухую погоду трещины раскрываются максимально, во влажную — сжимаются. Глубину боковых трещин определяют тонким стальным щупом. Торцевые метики и отлупы измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки, в которую они вписываются. Современные методы контроля Помимо визуальной оценки, для выявления скрытых пороков применяют ультразвуковую дефектоскопию, рентгеновскую томографию и акустические методы. Эти технологии позволяют обнаружить внутренние гнили, пустоты и инородные включения без разрушения материала. Вопросы и ответы Какой порок оказывает наибольшее влияние на прочность при растяжении? Сучки являются наиболее критичным пороком для элементов, работающих на растяжение. При размере сучка 1/4 ширины сечения потеря прочности может достигать 73%. Особенно опасны сучки, выходящие на кромку или ребро конструктивного элемента, так как они вызывают значительное количество перерезанных волокон. Влияет ли синева на механические свойства древесины? Синева практически не снижает статическую прочность древесины при сжатии, растяжении и изгибе — снижение обычно не превышает 3-7%. Однако ударная вязкость может уменьшаться до 30% при глубоком поражении. Также увеличиваются водопоглощение и проницаемость материала, что ухудшает его биостойкость и требует применения защитных составов. Как отличить метиковую трещину от трещины усушки? Метиковые трещины образуются в растущем дереве, имеют значительную протяженность вдоль волокон (часто более 1 м) и располагаются радиально от сердцевины. Трещины усушки возникают при высыхании срубленной древесины, их длина обычно не превышает 1 м, глубина меньше, а на торцах они могут имитировать метики или отлупы. Допускается ли использование древесины с поверхностной червоточиной? Поверхностная червоточина (глубиной до 3 мм) не оказывает существенного влияния на механические свойства древесины. При распиловке она обычно переходит в горбыль или рейки. Однако короеды являются переносчиками спор грибов, поэтому материал с признаками повреждения насекомыми требует контроля на наличие грибных поражений. Какие пороки не влияют на прочность древесины? Химические окраски (продубина, желтизна) не снижают механические характеристики древесины. Заболонные грибные окраски при начальной стадии поражения также практически не влияют на статическую прочность. Некоторые пороки формы ствола (сбежистость, овальность) непосредственно не ухудшают свойства материала, но увеличивают отходы при переработке. Вернуться к навигации