Породы древесины. Сосна

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.

Молодые сосны на фоне тех, что постарше

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.

Текстура сосны

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.

Древесина сосны

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.

Срез смолистой сосны на просвет

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.

Каковы характеристики соснового бруса и для каких целей его можно использовать?

Выбирая материал для постройки дома либо любой хозяйственной конструкции, следует отдать предпочтение доступному и универсальному сосновому брусу.

Благодаря своим техническим характеристикам и ряду достоинств он является самым востребованным среди остальных видов пиломатериалов.

Рассмотрим подробнее, что это за деревянный стеновой материал, его характеристики и особенности.

Что собой представляет пиломатериал из сосны?

Брус это классический пиломатериал, который получают путем опиливания деревянных бревен сосны с четырех сторон. Для выполнения технологических процедур применяются современные деревообрабатывающие станки.

Материал имеет равномерную плотность, аккуратно срезанные углы и ровную, гладкую поверхность со всех сторон. Древесина сосны отличается желтым либо светло-оранжевым цветом, с повышенным содержанием смолистых веществ.

Геометрическая точность исполнения упрощают его монтаж. Благодаря специальной обработке его можно выбрать для постройки домов и изготовления различных деталей.

Информация! Сосновый брус – это экологически чистое и гипоаллергенное сырье для строительства.

Разновидности и типы

Сырье, из которого производят пиломатериал – бревна. Обрабатывая их со всех сторон, можно получить обрезной материал, который подразделяют на 2 вида:

1. Свежераспиленный. Не подвергается предварительной обработке.
2. Сухой обрезной. Содержание влаги перед его распиливанием понижается до минимума. Он может быть квадратным или прямоугольным, исходя из качества древесины.

Брус из сосны бывает 3 типов:

Простой. Он считается наиболее бюджетным материалом. Но у него недостатков больше, чем достоинств.

При неправильной сушке он усаживается из-за чего его не советуют использовать для стройки домов. Он рекомендован для сооружения беседки, хозяйственной постройки.

Внимание! Рынок предоставляет все виды бруса из сосны, и все они отличаются высокой прочностью.

Технические характеристики и параметры

Брус из сосны востребован за счет своих технических характеристик и параметров:

1. Толщина. Показатель является определяющим критерием степени теплопроводимости всей конструкции. В зависимости от зоны климата, в которой планируется строительство, есть возможность подобрать брус нужной толщины.
2. Прочность. Это тяжелый материал, его средний вес превышает единицу. За счет этого можно быстро осуществлять работы по монтажу.
3. Коэффициент теплопроводимости. Этот показатель составляет 0,15 Вт/(мхК). Тепло внутри помещения может сохраняться больше 15 часов. Существенно влияет на это и толщина материала. Брус из сосны – беспроигрышный вариант для тех, кто желает ощущать прохладу летом, а тепло зимой.
4. Стабильность технических характеристик. Благодаря грамотной сушке, приемлемому присутствию влаги в древесине, материал не изменяется в размерах на протяжении долгого времени.
5. Отсутствие напряжения. Придерживаясь необходимых правил при распиливании материала, внутри него происходит снятие напряжения. Из-за этого брус держит форму, и не деформируется.
6. Природность. Применяемая древесина принадлежит к натуральным материалам, которые безопасны для здоровья человека.
7. Минимальная усадка. Явление, характерно для всех строений из дерева. Лишаясь влажности, древесина ссыхается, делается меньше в параметрах, дом усаживается. Брус дает усадку от его уровня влажности: клееный – 2-3 см на 3 м высоты, профилированный – 4,5 см. Благодаря качествам сосны, усадка всего составляет 0,8%. Поэтому можно не волноваться о возникновении трещин, зазоров.
8. Пожаробезопасность. Стройматериал подвергается обработке определенным составом, после которого сырье не будет поддерживать горение, даже если открытый огонь находиться в непосредственном контакте.
9. Длительный срок службы. Этот показатель зависит от сопротивления материала деформации, разрушению и от выполнения всех технологических процессов при строительстве. Сосновый брус, проверенный временем материал для постройки дома, который отвечает высоким требованиям прочности.
10. Эстетичность. Завораживающая текстура, интересная фактура, натуральный цвет делает сырье из сосны очень привлекательным выбором для жилых домов.

Благодаря этим характеристикам сосновый брус является лучшим для строительства.

Информация! Параметры сосновых брусьев согласно с ГОСТом (100х100, 150х150; 150х200, 200х200 мм). Стандартная длина составляет 6 метров.

Сфера применения

Характеристики и параметры позволяют применять хвойную породу в постройке домов с постоянной эксплуатацией.

Сосновые брусья большего сечения используются для несущих сооружений и строения стен, а меньшего сечения – для отделки и перекрытий.

Также пиломатериал занял достойное место в сфере строительных технологий, поскольку из него изготавливают:

• столярные изделия, окна, двери;
• различные каркасы;
• любую функциональную мебель;
• детали для конструирования мостов, железнодорожных шпал, фанеры и прочих изделий из дерева;
• предметы декора с резными элементами.

Значительное содержание смолы запрещает применять сосну для внутренней отделки бани. При нагревании, стены и потолок начнут выделять это вещество, что доставит дискомфорт в момент принятия процедур.

Плюсы и минусы использования

Подбирая оптимальный материал для сооружения стен, необходимо соблюдать простые правила: сырье должно быть удобным в механической обработке, стойким к деформации и перегреву, обладать долгим периодом службы.

Сосновый брус отвечает всем этим критериям, кроме того он имеет целый ряд преимуществ, которые не дадут усомниться в выборе этого пиломатериала:

• отличные теплоизоляционные характеристики, что обеспечивают поддержание комфортного микроклимата в помещениях;
• экономный расход топлива, чтобы обогреть конструкции из дерева;
• не подверженность гниению из-за наличия в составе сырья смол, выступающих в качестве натурального антисептика;
• хорошая влагоустойчивость, смольные вещества, присутствующие в древесине не пропускают воду;
• возможность подвергать сырье естественной сушке, поскольку оно устойчиво к появлению трещин, не коробится и не меняет параметры;
• надежность конструкции, что обусловлена идентичным диаметром и плоской формой, придающей стене жесткость и повышающей ее несущие способности;
• простота процесса отделки, так как красящие компоненты легко впитываются благодаря мягкой структуре древесины;
• экологичность, безопасность для человека и безвредность окружающей среды;
• долговечность, материал характеризуется долгим сроком эксплуатации при условии его качественной установке и правильного ухода за ним;
• эстетическая привлекательность за счет красивой фактуры и четко выраженного рисунка.

Среди недостатков древесины важно обозначить:

• Повышенную смолистость, что выделяется при нагреве материала.
• Склонность к потемнению и поражению плесени под влиянием чрезмерной влажности.

Использование сосновых брусьев в строительстве домов оправдано. Так как этот материал характеризуется надежностью, прочностью, универсальностью.

А бюджетная цена делает такой брус популярным среди других разновидностей пиломатериалов.

Дом смотрится привлекательно, в нем сохраняется постоянный уровень влажности и показатель температуры. А целительный запах сосны создает уют и комфорт в помещении.

Средние цены

Сосны произрастают на всей территории России, и почти во всех регионах ведется их заготовка, из-за этого цены на древесину и пиломатериалы относительно ниже.

Средняя цена за м 3 – от 7500 до 12500 руб. за 1 м. п. – от 125 до 500 руб., в зависимости от размеров и типа бруса из сосны.

Заключение

Брус из сосны имеет бюджетную цену и превосходные эксплуатационные характеристики, что позволяют возводить долговечные постройки высокого качества. Это лучшее решение для строительства жилого дома, в который всегда захочется вернуться после утомительного рабочего дня.

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.

Источник https://hobbywood.ru/porody-drevesiny-sosna/

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/steny/iz-dereva/iz-brusa/vidy-b/hvojnye-porody/sosnovyi

Источник https://domdvordorogi.ru/sosna-svoystva-primenenie/