Сосна: свойства, применение
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.