Основные породы древесины, применяемые в строительстве

Как строительный материал древесина обладает рядом положительных свойств: сравнительно высокой прочностью при небольшом объемном весе, достаточной упругостью и малой теплопроводностью.

В благоприятных условиях эксплуатации деревянные постройки и строительные детали сохраняются очень долго, несколько сотен лет. Благодаря этим качествам и относительно невысокой стоимости древесина различных пород широко применяется в строительстве.

Ядро́вая древесина, также ядро́ — название развивающейся у многих видов деревьев физиологически не активной зоны в центре сечения ствола, обычно более тёмного цвета, чем внешняя часть, более светлая заболонь. Возникает в результате вторичного метаболизма отмершей паренхимы во внутренней части заболони.

Настоящее ядро содержит в основном цветные, большей частью фенольные вещества (ядровые вещества), которые импрегнируют стенки клеток и как правило повышают долговечность древесины. Кроме того, дерево прерывает связи между клетками, таким образом что между ними больше невозможен капиллярный обмен. Ядровая древесина биологически мертва.

Спелая древесина — это тоже ядровая древесина, не отличающаяся, однако, по цвету от заболони. Например, подокарп образует светлую, но долговечную спелую древесину (ядро), а спелая древесина ели недолговечна. Различают ядровые, заболонные и спелодревесные породы деревьев. Ядровые и ядровые спелодревесные породы образуют настоящее ядро, в то время как спелодревесные и заболонные могут образовывать ложное ядро.


Поперечный распил ствола тиса (тёмное ядро отличается по цвету от светлой заболони)	Ложное ядро в буке

Многие безъядровые (заболонные и спелодревесные) лиственные породы деревьев развивают ядро не всегда, а в зависимости от внешних условий (обычно как результат повреждений) образуют так называемое ложное ядро. Эта древесина не обладает свойственной ядровой древесине долговечностью и часто выделяется неоднородной раскраской, разнообразием по форме и размерам. Отличается непостоянством по времени появления в дереве.

Считается пороком древесины и уменьшает её ценность, однако ложное ядро без гнили существенно на прочность не влияет. Обладает почти теми же свойствами, что и настоящее ядро, разными у разных пород дерева. Ложное ядро с гнилью неравномерно окрашено, развивает бледные и сероватые тона, чёрные линии.

На поперечном разрезе ствола может быть центральным или смещённым. Имеет обычно бурый или коричневый цвет, иногда с лиловым, фиолетовым или тёмно-зелёным оттенком. На поперечном разрезе может быть округлым или звездчатым.

Окружено тёмной, реже более светлой, чем остальная его часть защитной каймой, которая может не только охватывать ложное ядро, но и делить его на части (зоны). Может быть простым или однородным, а также двухзональным, многозональным (с зонами в виде колец) и мозаичным, когда в ядре присутствует множество секций, примыкающих друг к другу и разделённых защитной каймой.

Ядровые породы(образующие настоящее ядро)
Сосна (лат. Pinus) — типичная ядровая порода дерева. Ядро (красноватое) чётко отличается у сосен от заболони (жёлто-белая). Если заболонь не будет снята с ядра, то древесину обязательно обрабатывают средствами химической защиты.

Дуб (Quercus). У этой древесины используют только ядро, так как заболонь недолговечна, хотя возможно использование древесины с заболонью при условии обработки средствами защиты.

Эбеновое дерево (разновидность чёрного дерева) имеет чёрное ядро и светлую заболонь, отличается очень большой твердостью и стоит также дорого.

Подокарп образует светлую, но долговечную ядровую древесину (спелую древесину)

Ясень (лат. Fraxinus excelsior) и вяз образуют желто-бурое ядро, заболонь обязательно удаляется.

Спелодревесные породы (могут образовывать ложное ядро)

Ядро вишни (лат. Prunus avium) является не настоящей ядровой древесиной, а ложным ядром и недолговечно. Так как цветовое различие в этом случае очень выражено (ядро красное, а заболонь белая), для применения в ответственных случаях заболонь просто отрезают.
Бук (лат. Fagus sylvatica) часто образует в старости пятнистое красное ядро, которое раньше считалось совершенно неприемлемым, а в наши дни находит применение в изготовлении мебели как «ядровый бук».
Ели (Picea) — безъядровая, спелодревесная порода.

Кроме того, вся древесина делится на древесину хвойных и лиственных пород.

Хвойные породы. Широкое применение в строительстве хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, меньше — кедра и пихты) объясняется их большой территориальной распространенностью, высотой и прямизной стволов, повышенным по сравнению с некоторыми лиственными породами качеством, в частности стойкостью против загнивания.

1783-0

Рис.1. Древесина сосны

Сосна — ядровая порода, ядро буровато-красного цвета, заболонь желтовато-белого. Сосна занимает около 1/6 площади всех лесов России.

Различают рудовую сосну, растущую на возвышенных песчаных местах, и мяндовую, растущую на низменных местах. Рудовая сосна имеет плотную мелкослойную смолистую древесину. У мяндовой сосны древесина крупнослойная, рыхлая с широкой заболонью и поэтому ниже качеством, чем у рудовой сосны. Сосну используют для изготовления деревянных несущих конструкций, столбов, свай, шпал, столярных изделий, фанеры и т. д.

1785-0

Рис.2. Бревна ели

Ель занимает 1/8 покрытой лесом площади. Наибольшее хозяйственное значение имеют два вида ели — европейская (обыкновенная) и сибирская.

Древесина ели имеет однородный белый цвет со слабым желтоватым оттенком, широкую заболонь и спелую древесину, не отличающуюся по цвету от заболони. Древесина ели мягкая, легкая, как у сосны, но с меньшим содержанием смолистых веществ, что снижает сопротивляемость ее загниванию. Наличие в древесине ели большого количества твердых сучков затрудняет ее механическую обработку.

Применяют ель для тех же целей, что и сосну, но с учетом ее пониженной стойкости к загниванию.
Рис.3. Древесина лиственницы

Лиственница имеет ядро красновато-бурого цвета и узкую заболонь белого цвета.

Древесина лиственницы мелкослойная. Прочность, твердость и средняя плотность лиственницы выше, чем у сосны и ели, примерно на 30 %. Она отличается повышенной гнилостойкостью, но склонна к растрескиванию. Лиственница особенно ценится в гидротехническом строительстве и мостостроении; из нее изготовляют шпалы и рудничные стойки. Лиственница произрастает главным образом в Сибири и на Дальнем Востоке, что ограничивает ее использование в центральной зоне страны.

1787-0

Рис.4. Древесина кедра

Кедр имеет ядро светло-бурого цвета и широкую заболонь, мало отличающуюся по цвету от ядра. Древесина кедра мягкая и легкая, ее механические свойства ниже, чем сосны. Применяют кедр в виде круглого леса и пиломатериалов, для столярных изделий и отделки мебели — в виде декоративной фанеры.

Пихта по древесине схожа с елью, но не имеет смоляных ходов. Легко загнивает, поэтому в строительстве применяют наравне с елью, но не используют во влажных условиях эксплуатации.

1776-0

Рис. 5. Складирование лесоматериала

К хвойным породам относятся: сосна, ель, лиственница, пихта, кедр, тис, кипарис, можжевельник. Характерной особенностью строения древесины хвойных пород являются смолянистые ходы, представляющие собой тонкие, наполненные смолой каналы — трахеиды, занимающие до 95% общего объема ствола.

Эти каналы представляют собой пустотелые клетки, проводящие воду от корней к кроне. Именно трахеиды придают древесине механическую прочность, которая во многом зависит от склеивающего межклеточного вещества — лигнина.

Количество лигнина, а отсюда и качество древесины, во многом зависит от места и условий прорастания дерева.

Лиственные породы. Лиственные породы имеют стволы менее правильной формы и более сбежистые, чем хвойные. В строительстве более широкое применение получили дуб, ясень, береза, осина, ольха, бук, липа, тополь.

Дуб— кольцесосудистая порода, имеющая ярко выраженное ядро от светло- до темно-бурого цвета и узкую светло-желтую заболонь. Древесина дуба характеризуется высокой прочностью и стойкостью против гниения, красивой текстурой и цветом, но дает значительную усушку и склонна к растрескиванию.

В строительстве дуб используют для изготовления ответственных конструкций в гидротехнических сооружениях, в мостостроении, а также для изготовления паркета, ножевой фанеры столярых изделий (оконные переплеты, двери и т.п.) и ответственных деталей несущих конструкций, в особенности работающих под нагрузкой, направленной поперек волокон (опорные подушки, прокладки, шпонки и др.). Для отделочных и декоративных работ ценным является мореный дуб черного или темно-серого цвета, который получают при длительном выдерживании дуба под водой.

Ясень — ядровая порода, по виду и строению древесины напоминает древесину дуба, но более светлой окраски. Древесина ясеня отличается высокой прочностью и вязкостью, малой склонностью к растрескиванию, красивой текстурой, хорошо сохраняется на воздухе и в воде, но легко загнивает в условиях переменной влажности. Применяют наравне с дубом, но в условиях, не опасных для гниения.

Береза является самой распространенной в наших лесах лиственной породой. Порода заболонная, имеет древесину белого цвета с легким желтоватым или красноватым оттенком, твердую и прочную, но легко загнивающую, особенно в условиях повышенной влажности. Из нее изготовляют фанеру, некоторые столярные изделия и т. п. Карельскую березу, имеющую свилеватое расположение волокон, широко используют в отделочных работах и мебельном производстве.

Осина — заболонная порода, как и береза, произрастает повсеместно. Древесина осины однородного белого цвета, мягкая, легкая, менее прочная, чем у березы. При высыхании не коробится и мало трескается, но во влажном состоянии легко загнивает. В строительстве ее используют для возведения временных сооружений, а также для получения фанеры.

Бук — спелодревесная порода. Древесина бука белого цвета с красноватым оттенком, очень прочная, с красивой текстурой на радиальном разрезе, хорошо гнется, но подвержена загниванию в условиях повышенной и переменной влажности, а при высушивании — короблению и растрескиванию. Бук применяют для изготовления паркета, фанеры, шпал и т. п., а также в мебельном производстве.

Ольха — заболонная порода с мягкой древесиной, склонной к загниванию. Используют как и березу.

Другие лиственные породы (липа, клен, тополь) в строительстве используют как местные материалы и главным образом для временных и неответственных построек и подсобно-вспомогательных изделий, а также в других отраслях народного хозяйства.

	Сосна — самая распространенная хвойная порода. Стволы сосны имеют сравнительно правильную форму и в возрасте 120-150 лет достигают высоты 30-40м. Ее древесину легко строгать, пилить, хорошо склеивать, окрашивать и лакировать. Применяют в жилищном строительстве, в мебельном, фанерном и других производствах.
	Ель занимает второе место по степени распространения. Стволы ее круглые и прямые, в возрасте 120-150 лет достигают высоты 30-40м, а иногда 50м. Преимущества еловой древесины — однородность строения, белый цвет и малая смолистость, недостаток — большая сучковатость. Из ели рубят стены домов, настилают полы, делают двери, переплеты, коробки, наличники, плинтусы, мебель.
	Пихта — для нее характерны повышенные коробление и растрескивание, меньшая плотность, чем у сосны, поэтому пихту реже применяют в столярном деле, чем сосну и ель.
	Кедр сибирский — древесная порода, близкая по механическим свойствам к сосне. Имеет прямой ствол диаметром до 2м. Древесина кедра липкая, мягкая, но плотная и прочная, стойкая против гниения, хорошо обрабатывается.
	Лиственница вполне пригодна для изготовления столярных изделий. Древесина ее обладает большой прочностью (на 30% выше сосны) и стойкостью к гниению, однако тяжелее сосновой.
	Из лиственных пород в строительстве и отделке применяют главным образом дуб, ясень, осину, берёзу, клён, бук.
	Дуб обладает высокой прочностью. Из него делают полы, двери, переплеты, различные столбы, используют для обшивки домов. Однако дуб трудно обрабатывать, особенно пилить, строгать, долбить, сверлить.
	Бук распространен в южных районах страны. Из него изготовляют колодки стругов, паркет, шпон, фанеру. Обрабатывать бук трудно.
	Клен относится к твердым породам дерева с красивой текстурой. В местах массового произрастания используют в виде бревен и досок для строительных работ, а также для изготовления колодок различных стругов.
	Береза имеет тонкослойную структуру, твердую, весьма однородную по строению. Применяют для изготовления фанеры, древесно-слоистых пластиков, древесностружечных и древесноволокнистых плит, паркета, мебели и т. д.
	Осина и липа — используют как круглый лес для срубов, а доски и бруски — для настилки полов и потолков, изготовления перегородок, мебели. Древесина осины и липы неустойчива к сырости, поэтому не рекомендуется для изготовления переплетов и наружных дверей. Древесину липы широко применяют для выполнения наружных резных работ (наличников и карнизов).
	Ясень имеет красивую текстуру и мало растрескивается, служит для изготовления лестниц, перил, рукояток инструмента.
	Кроме перечисленной древесины в строительстве и отделке применяют граб, орех, грушу, рябину, а для изготовления мебели — также импортные породы деревьев: секвойю, красное и черное дерево, палисандр, бакаут.