Свойства древесины осины
Лесовед Доходы с отходов
Свойства древесины осины. Происхождение. Топливо.
Содержание статьи:
Осина, или тополь дрожащий (Populus tremula) — листопадное дерево рода тополей, семейства ивовых. Ствол колоновидный, высотой до 35 м и диаметром до 1 м. Осина — быстрорастущая порода. Уже в возрасте 40 лет достигает высоты 20 метров и более. Возраст осины обыденно небольшой, живет она в основном 80-90 лет, иногда встречаются деревья в возрасте 140-150 лет. На корню осина недолговечна, так как довольно часто поражается сердцевинной гнилью.
Осина, или тополь дрожащий (Populus tremula) — листопадное дерево рода тополей, семейства ивовых. Ствол колоновидный, высотой до 35 м и диаметром до 1 м. Осина — быстрорастущая порода. Уже в возрасте 40 лет достигает высоты 20 метров и более. Возраст осины обыденно небольшой, живет она в основном 80-90 лет, иногда встречаются деревья в возрасте 140-150 лет. На корню осина недолговечна, так как довольно часто поражается сердцевинной гнилью. С течением времени ствол дерева внутри становится трухлявым. Если его вовремя не спилить, то древесина потеряет промышленную ценность, а дерево погибнет. Посему для хозяйственных нужд осину рубят уже в возрасте 40—45 лет, в то время как сосну и ель рубят в 100— 120-летнем возрасте. В России среди лиственных лесов осиновые леса занимают второе место апосля березовых и составляют около 16% древостоев.
свойства древесины осины
У осины белая древесина иногда с зеленоватым оттенком. Текстура осины невыразительна. Древесина свежесрубленной осины имеет терпкий горьковатый но приятный запах.
Древесина осины мягкая, однородная, по прочностным свойствам близка к древесине липы. Она умеренно усыхает, мало растрескивается и хорошо раскалывается. Осина хорошо поддается гнутью и другим видам обработки, легко окрашивается и полируется.
Износостойкость (истираемость) древесины осины можно оценить как низкую Сопротивляемость выдергиванию креплений (гвоздей и шурупов) невысокая, практически такая же, как и у липы.
По стойкости к воздействию биологических факторов (по европейскому стандарту ЕН 350-2:1994) осина относится к последнему, пятому, классу нестойких пород. Однако в условиях повышенной влажности она проявляет себя очень хорошо.
Учитывая высокую стойкость осины в условиях повышенной влажности, ее используют для изготовления срубов колодцев, погребов и бань.
Невысокая плотность, отсутствие в древесине смолы и небольшое количество сучков позволяет широко использовать осину для внутренней отделки русских бань и саун.
Из осины изготавливают кровельную дрань (гонт). Акромя того, древесина осины идет на так называемый лемех — особой формы дощечки, применяющиеся в русском деревянном зодчестве для покрытия церковных глав. Такое покрытие служит несколько десятков лет. В данном случае используется сочетание следующих свойств осины: стойкости к атмосферным осадкам, низкое растрескивание и умеренное усыхание.
Осина не дает сильно коптящего пламени, посему она служит основным сырьем для спичечной промышленности.
Благодаря мягкости и однородность древесины осина хорошо подходит для токарных работ и изготовления резных изделий.
Происхождение
Тополя представляют собой род листопадных лиственных деревьев, разделённый на пять секций. Виды трёх из пяти секций используются для получения древесины. В Центральной Европе произрастают три вида тополей, Тополь чёрный (лат. Populus nigra) из секции чёрных тополей (лат. Aigeiros), Тополь белый (лат. Populus alba) и Осина (лат. Populus tremula), оба последних вида из секции белых тополей (лат. Populus). Также произрастают Тополь сереющий (лат. Populus × canescens), естественный гибрид между осиной и белым тополем, и пирамидальный тополь (лат. Populus nigra var. italica), подвид чёрного тополя. Древесина тополя получается в основном из так называемых хозяйственных тополей — культурных сортов, выведенных в результате скрещивания и селекции названных выше видов. Для скрещивания используются также американские и азиатские виды тополей из секции чёрных тополей, белых тополей и бальзамических тополей (лат. Tacamahaca). Прежде самое большое хозяйственное значение имели чёрные тополя, засим их сменили бальзамические тополя.
Тополя это быстрорастущие отечественные деревья, вызревающие в возрасте от 30 до 50 лет. Прирост плантации тополей составляет от 10 до 15 м³ в год с гектара, на лучших местоположениях и почвах даже 20 м³. Для сравнения: буки достигают на хороших местоположениях прироста от 6 до 8 м³. Ежегодно в Германии заготавливается от 350.000 до 400.000 м³ древесины осины и тополя, что составляет около 1 % всего заготавливаемого объёма.
Древесина тополей рыхлая, имеет светлую, беловатую, красновато-коричневую до коричневатой окраску. Волокна образуются круглый год очень равномерно, ранний и поздний прирост схожи, посему древесина выглядит однородной. Однако годичные кольца чётко различимы, так как поздняя древесина образует на границе годичного кольца узкую более плотную полоску. У тополей явственно разделены заболонь и ядровая древесина, исключением является осина, причисляемая к заболонным породам деревьев. Ядро чёрного тополя и его гибридов в свежем состоянии имеет цвет от светло-коричневого до зеленовато-коричневого, при сушке становится слегка красно-коричневым и по цвету уравнивается с заболонью. Древесина осины грязно-белого или желтовато-белого цвета, ядро белого тополя и серого тополя — тёмное, красновато-жёлтое до желтовато-коричневого. Заболонь этих видов беловатая и похожа на древесину осины.
Древесина различных видов тополей имеет очень схожие свойства и обыденно не различается по видам. Исключение составляет осина, у которой отсутствует ядро и несколько более высокая плотность. Древесина тополей вообще очень мягкая и со своей плотностью, составляющей от 400 до 500 кг/м³ при влажности от 12 до 15 %, относится к самым лёгким отечественным лиственным породам древесины и имеет соответствующие малые значения абсолютной прочности. Относительно веса, тем не менее, прочность тополя сравнима с другими породами древесины. Сия древесина устойчива к растрескиванию и в сравнении с другими лиственными породами легко колется. Из-за поверхностного уплотнения волокон древесины при трении её стойкость к снашиванию довольно высока.
Осиновая древесина слабоустойчива к воздействию осадков и под водой. В свежем состоянии имеет высокое содержание влаги. У чёрных и бальзамических тополей влажность ядра заметно выше, чем заболони, у белых тополей примерно равная, что должно учитываться при сушке. Сохнет сия древесина медленно и не склонна к растрескиванию или короблению во время этого процесса.
Хорошо обрабатывается острым инструментом, её можно пилить, фрезеровать, лущить и резать. Свежая древесина легче в обработке, чем сухая, ибо волокнистые опилки приводят к сильному сносу и разогреву пил. На древесине с широкими годичными кольцами сложнее добиться гладкой поверхности. Склеивание не вызывает трудностей, соединение с помощью гвоздей удовлетворительное. Поверхность легко обрабатывается, её можно хорошо морить, однако трудно отполировать.
Лесовед Доходы с отходов Свойства древесины осины. Происхождение. Топливо. Осина, или тополь дрожащий (Populus tremula) — листопадное дерево рода тополей, семейства ивовых. Ствол
Физические свойства древесины осины
Самым важным из физических свойств древесины можно считать плотность, которая влияет на многие другие физические свойства древесины и дает представление даже о ее механических свойствах.
Плотность определяется отношением массы древесины к единице объема и выражается в кг/м 3 . По данным лесохозяйственной литературы, плотность древесины осины в абсолютно сухом состоянии в разных районах произрастания варьирует от 392 кг/м 3 (Приморский и Хабаровский края) до 500 кг/м 3 (Украинская ССР), соответственно стандартная плотность — 416—524, а условная — 334—420 кг/м 3 .
Плотность древесины изменяется как внутри отдельного ствола и насаждений, так и в зависимости от возраста, экологических и наследственных факторов. В СССР наиболее детально исследовал это свойство древесины разных пород О. И. Полубояринов. По его данным, плотность возрастает от крупных деревьев к более мелким, но у разных пород неодинакова (например, уровень различий плотности крупных и мелких деревьев у осины составляет 5,3%, у ели — 11,2, сосны — 8,0, березы — 6,1%). У осины к 20—25 годам формируется относительно плотная древесина, затем до 35—40 лет отмечается ее уменьшение. Максимальная плотность у осины — в 60—70-летнем возрасте, затем снова следует некоторое снижение.
В опытах с 39 модельными деревьями осины в Воронежской области плотность древесины возрастала до V класса возраста (до 510 кг/м 3 ), после чего снижалась (до 470 кг/м 3 в VI классе возраста).
Изменение плотности происходит также и по классам роста: пониженная плотность соответствует IV классу роста, повышенная — I классу.
Пол деревьев, по-видимому, не оказывает существенного влияния на плотность древесины осины, так как, по одним данным, разница составляет только 5% в пользу мужских особей (и притом только летом, а поздней осенью она практически исчезает), а по другим — в пользу женских особей. В результате анализа плотности древесины 2000 образцов с 850 модельными деревьями, произрастающими в Латвии, получены средние данные изменений этого показателя в зависимости от возраста, радиуса и высоты ствола, а также типа леса.
С возрастом плотность увеличивается, но начиная с 46 лет стабилизируется. Интересно отметить, что почти одинаковы средняя плотность осиновой древесины в Латвии и плотность древесины швейцарских осин — 470 кг/м 3 .
Плотность древесины в продольном направлении ствола снижается примерно до его середины, дальше увеличивается, а в направлении к вершине снова уменьшается.
Плотность осины по радиусу ствола на высоте груди возрастает от коры к сердцевине, по вблизи сердцевины резко уменьшается.
Более подробные исследования радиуса ствола в различных era частях провел О. И. Полубояринов. По его данным, в комлевой части наблюдается некоторое увеличение плотности от сердцевины к коре. Средняя (по длине) часть ствола отличается выровненпостью плотности в поперечном направлении, а в зоне кроны имеется тенденция к ее увеличению в направлении от коры к сердцевине.
В литературе указывается, что в близких типах леса плотность древесины различается незначительно. Однако, по результатам наших исследований в двух типах леса, этот показатель осины в кисличном лесу значительно выше, чем в снытевом. Это свидетельствует о том, что в худших условиях роста образуется более плотная древесина. Например, в Воронежской области осины, растущие в худших условиях, обладают более высокими показателями физико-механических свойств. В Канаде также ухудшение условий роста способствует увеличению плотности древесины. В Воронежском госзаповеднике, наоборот, у осин, растущих на плодородных почвах, древесина более плотная, чем у растущих на песчаных почвах. Под действием минеральных удобрений плотность уменьшается на 1,5— 4,5%.
Изменение плотности древесины в зависимости от сторон света незначительно и несущественно.
Плотность древесины дает хорошее представление о механических свойствах последней. Например, А. Д. Юкна и К. К. Тилтиный в условиях Латвии установили тесную корреляцию между плотностью древесины осины и сжатием, растяжением, скалыванием вдоль волокон и статическим изгибом.
Для определения плотности древесины в СССР служит стандартный стереометрический способ (ГОСТ 16483.1—73): образцы имеют форму прямоугольной призмы размером 20x20x30 мм. Этот способ очень трудоемок, и потому нами создай ртутный волюминометр, с помощью которого можно определить плотность образцов нерегулярной формы; для определения одного образца требуется в среднем 1 мин.
Очень удобно также определение плотности по цилиндрикам древесины, полученным приростным буравом; объем этих образцов можно определить как вышеупомянутым волюминометром, так и стереометрически (объем цилиндра).
Для сравнения некоторых способов определения плотности древесины и возможного отличия их от стандартного нами проведены соответствующие исследования.
Плотность осиновой древесины одних и тех же модельных деревьев выявляли четырьмя способами:
2) определением объема небольших (2—5 см 3 ) образцов нерегулярной формы ртутным волюминометром;
3) определением тем же прибором объема цилиндриков древесины (от коры до сердцевины, диаметром примерно 4 мм), полученных обычным приростным буравом;
4) вычислением объема цилиндриков древесины по диаметру и длине.
Плотность древесины при определении вторым способом оказалась в среднем на 9%, а третьим — на 2% больше, чем при стандартном способе. Плотность, найденная по четвертому способу, полностью совпала с данными, полученными стандартным способом. Все показатели соответствовали абсолютно сухой древесине.
Плотность образцов, взятых только на высоте груди, при любом способе определения в среднем на 4% выше плотности, установленной по стандартному способу.
По сравнению со стандартным более производителен второй способ, не требующий изготовления образцов строго регулярной формы. Только при этом способе, как и при стандартном, для получения образцов подопытные деревья срубают или существенно повреждают, что недопустимо при изучении деревьев, особенно ценных в селекционной работе.
У третьего и особенно четвертого способов по сравнению со стандартным следующие преимущества: 1) быстрота проведения работы; 2) возможность обследования большого числа деревьев без серьезного их повреждения.
Диаметр цилиндриков древесины нужно (по четвертому способу) измерять в их середине по двум перпендикулярным направлениям (в вертикальном и горизонтальном относительно дерева), так как в вертикальном направлении он всегда больше, чем в горизонтальном (в абсолютно сухом состоянии — в среднем на 12%).
Коэффициент объемной усушки цилиндриков в среднем в 2,5 раза больше такового, полученного для образцов по стандартному способу. Поэтому плотность цилиндриков с понижением влажности с 15% до абсолютно сухого состояния, в отличие от плотности, определенной по стандартному способу, возрастает.
Благодаря разработанным математическим моделям для сомкнутых осиновых древостоев III класса бонитета достаточно определить возраст и диаметр ствола, чтобы узнать его среднюю плотность в целом.
Важным дополнительным источником сырья для лесоперерабатывающей промышленности является древесина ветвей и корней, доля которых в абсолютно сухой фитомассе древесины в таежных лесах Северо-Запада Европейской части СССР у осины составляет соответственно 7,3 и 18,0%. Условная плотность древесины ветвей в спелых и приспевающих насаждениях Ленинградской области в среднем равна 483 кг/м 3 , а корней — 378 кг/м 3 , причем средняя плотность древесины ветвей выше плотности стволовой древесины, а корней — как правило, ниже. Средняя плотность коры осины при влажности 8—13% 590 кг/м 3 .
Пористость. Различают объемную и поверхностную пористость. Под первой понимают объем пор в процентах от общего объема абсолютно сухой древесины. Поверхностная пористость характеризуется площадью пор на единице поперечного среза древесины в процентах от общей площади среза.
Нами определялась поверхностная пористость осины, сделаны следующие выводы. С возрастом данный показатель снижается с 57% в I возрастной группе (26—45 лет) до 52% — во II (46— 65 лет); в III группе (66—85 лет) составляет 53%. По направлению к вершине дерева пористость увеличивается. Например, на высоте 1 м она равна 53%, 6 м — 63, 11 м — 64, 14 м — 69, 17 м — 71%. По направлению от коры к сердцевине пористость также увеличивается, а вблизи сердцевины уменьшается, но разницы недостоверны. В зависимости от типа леса существенные различия пористости не обнаружены (в кисличном — в среднем 55%, в снытевом — 54%).
Средняя пористость осины в Латвии, вычисленная по удельному весу (у осины 1,56) и плотности древесины в абсолютно сухом состоянии (по формуле, предложенной С. И. Ваниным), составляет 70%.
Влажность. Наибольшее содержание воды в процентах к абсолютно сухой массе в древесине осины (в возрасте 40—60 лет) отмечено зимой (январь — 118%, февраль — 107, декабрь — 105), а наименьшее — летом и в начале осени (июль — 72%, август — 64, сентябрь — 73%). Разница между максимумом влажности, наблюдающаяся в течение года, достигает у осины 54% (у сосны — 17%, ели — 27, березы — 32%). Влажность осины увеличивается в направлении от основания ствола к вершине, причем у женских особей она меньше, чем у мужских.
Усушка. Для характеристики усушки древесины наиболее часто приводится коэффициент, представляющий собой среднюю усушку при изменении влажности на 1%.
В зависимости от величины коэффициента объемной усушки осина наряду с сосной, дубом, ясенем и кленом входит в группу умеренно усыхающих пород (0,46—0,55%). При определении объемной усушки древесины осины по цилиндрикам коэффициент упомянутой усушки в среднем в 2,5 раза больше, чем при определении стандартным способом.
Гигроскопичность. Древесину осины по сравнению с другими породами отличает высокий предел гигроскопичности (21,8—22,9%).
Скорость распространения звука в древесине осины 760 м/с (в воздухе — 330,7, железе — 5000).
Звукопроводность в древесине в разных направлениях различна. Если принять скорость звука в воздухе за единицу, то звукопроводность осины вдоль волокон составляет 16,7, в радиальном направлении — 5,3, а в тангенциальном — 3,0.
Самым важным из физических свойств древесины можно считать плотность, которая влияет на многие другие физические свойства древесины и дает представление даже о
Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство
Осина
Осина — незаслуженно забытое строителями и мастерами-деревообработчиками дерево. Её древесина обладает рядом удивительных качеств: она белее, чем у других пород деревьев средней полосы; по устойчивости к истираемости почти равняется древесине дуба; прекрасно обрабатывается на токарном станке и легко режется. Однородность древесины позволяет делать порезки практически в любом направлении, не скалывая и не сминая её.
Осина обыкновенная, или Тополь дрожащий (лат. Pópulus trémula) — вид лиственных деревьев из рода Тополь семейства Ивовые. Ствол колонновидный, высотой до 35 м. и диаметром до 1 м. кора молодых деревьев гладкая, зеленовато-серая, ближе к комлевой части с возрастом трещиноватая, темно-серая. Крона образована скелетными ветвями нескольких порядков. В нижней части кроны ветви обрастают многочисленными укороченными побегами. Листья округлые, с крупными, тупо заостренными зубцами по краю. Черешки длинные, посередине сплюснутые, поэтому листья колеблются даже при слабом ветре, что послужило причиной для возникновения его ботанического названия. Известны различные разновидности осины, отличающиеся временем распускания листьев, окраской коры и строением кроны (пирамидальные и плакучие формы).
Осиновые леса (осинники) – листопадные мелколиственные насаждения с преобладанием осины. Широко распространены в северном полушарии, по всей Европе и Северной Америке. В России осиновые леса формируются не везде, а только на богатых почвах в условиях благоприятного климата. Наибольшие площади занимают на юге лесной зоны Европейской части страны, в лесостепи, на юге Западной Сибири, где они сменяют древостои коренных лесов и относятся к производным. В степных условиях встречаются по блюдцевидным впадинам, в виде небольших чистых естественных древостоев, называемых осиновыми колками.
Среди лиственных лесов России они занимают второе место после березовых и составляют около 16% древостоев. Общая площадь их составляет около 18,5 га с запасом древесины до 2,6 млрд. м3 . В типологическом отношении им наиболее свойственны сложные кисличные и черничные группы типов леса, характерные также для сосновых, еловых или дубовых лесов.
Древостои осиновых лесов лесной зоны имеют в своем составе примеси пород, присущих коренным лесам (ель, пихта, дуб, сосна, липа и др.), а иногда березы и ольхи серой. На свежих дерновосреднеподзолистых суглинистых почвах, на покровном суглинке они имеют сложный состав и структуру.
Многие осиновые леса имеют три яруса: основной полог первого яруса составляют осина и береза, второй ярус – ель, дуб, ольха серая; третий образуется в основном из подроста. Живой напочвенный покров в этих лесах состоит в основном из майника, зеленчука, сныти, кислицы, папоротника, таволги, крапивы.
Осина относится к рассеянососудистым безъядровым породам. Центральная зона растущего дерева не отличается от периферийной по цвету, но по влажности различия есть. Центральная часть ствола (спелая древесина) имеет влажность ниже, чем периферийная, поэтому осину относят к спелодревесным породам. Древесина белая, иногда с зеленоватым оттенком. Годичные слои заметны плохо. Сердцевидные лучи не видны.
Текстура осины невыразительна. Вследствие того, что поздняя и ранняя древесина годичных слоев почти не отличается по свойствам, при отделке изделий из осины с применением тонирующих и красящих составов не происходит проявление элементов текстуры.
Плотность древесины осины средняя (490 кг/м3). Свежесрубленная осина имеет влажность (в среднем) 82%. Максимальная влажность осины при водопоглощении составляет 185%.
Коэффициенты влагопроводности осины по сравнению с другими породами
направление распила, температура,0С
По стойкости к воздействию биологических факторов породы делятся на пять классов (по европейскому стандарту ЕН 350-3:1994). К первому классу очень стойких относятся, например, тик (Индия) и эвкалипт (Австралия), наши дуб и лиственница относятся к стойким (второй класс), а осина (наиболее распространенные ее формы) к последнему, пятому классу нестойких пород. В России устойчивость пород древесины к гниению (воздействию биологических факторов – грибов) принято выражать в условных единицах (по отношению к стойкости древесины заболони липы). Значение относительной стойкости для осины – 1,2 (спелая древесина), заболонь – 1,0 (для сравнения, дуб – 5,2, лиственница – 9,1). Однако в условиях повышенной влажности она проявляет себя достаточно хорошо.
Область применения древесины осины
Издавна из осины делают лёгкую и прочную посуду. Чтобы изготовить резной ковш или ложку, народные умельцы распаривают заготовки в кипящей воде. После этого она режется острыми инструментами также легко, как репа. Утверждают, что в посуде из осины не киснут щи и не прокисают соления. Видимо, в древесине есть какие-то вещества, убивающие гнилостные бактерии. И совсем не зря в некоторых местах хозяйки клали в квашеную капусту осиновое поленце.
Древесина хороша ещё и тем, что долго сохраняется в воде, а при высыхании не трескается и не коробится. Поэтому исстари из осиновых брёвен вязали колодезные срубы. Для постройки бани не сыскать лучшей древесины: прочна и долговечна, хорошо сохраняет тепло, а при прикосновении не обжигает тело — потому и на полок не будет надобности стелить коврик. Даже в краях, богатых строевым лесом, строить бани предпочитали из осины, правда, такое предпочтение ей отдавали только там, где встречались осинники с прямыми стволами и здоровой древесиной.
На корню осина недолговечна, так как довольно легко поражается сердцевинной гнилью. Поэтому рубить дерево необходимо в возрасте 40-45 лет.
Ранее купола и крыши храмов и других строений покрывали осиновым лемехом (все купола церквей в Кижах покрыты осиновой щепой), который от солнца и дождя со временем становился серебристым. Такая крыша не только красива, но и крепка, она долго не гниёт.
О том, какой крепости может быть это дерево, говорит любопытный случай. Не так давно в Ленинградской области нашли домик, срубленный более чем сто лет назад из осины. Сохранился он отлично. От сухих, словно каменных брёвен со звоном отскакивал топор.
Осина — незаслуженно забытое строителями и мастерами-деревообработчиками дерево. Её древесина (490 кг/м3) обладает рядом удивительных качеств: она белее, чем у других пород деревьев средней полосы; по устойчивости к истираемости почти равняется древесине дуба; прекрасно обрабатывается на токарном станке и легко режется. Однородность древесины позволяет делать порезки практически в любом направлении, не скалывая и не сминая её. Древесина хороша ещё и тем, что долго сохраняется в воде, а при высыхании не трескается и не коробится.
Древесина осины и ее свойства
Осина обыкновенная — лиственное растение, относящееся к роду Тополей семейства Ивовых, широко распространена в зонах умеренного и холодного климата Евразийского континента. Это крупное, рослое дерево, высота которого может достигать 35 м при диаметре ствола в 1 метр. Растет оно довольно быстро и живет достаточно долго: до 80-90 лет. При этом осина подвержена развитию различных заболеваний, из-за чего качественные экземпляры больших размеров и солидного возраста встречаются крайне редко.
Внешний вид и физико-технические параметры
По строению своей древесной части осина относится к безъядровым породам рассеянно-сосудистого типа. Древесина этого дерева имеет беловатый цвет со слегка зеленоватым оттенком. При этом текстура осины не отличается особой выразительностью и эффектностью.
Годичные кольца и сердцевидные лучи на ней практически не заметны. В сравнении с другими представителями лиственных деревьев, использующимися в промышленном масштабе, ее можно назвать простоватой, поэтому, для создания декоративных изделий она практически не используется.
Вместе с этим данный материал отличается хорошей устойчивостью к истиранию, хорошо поддается токарной обработке и резке. Он достаточно однороден, и за счет этого, при изготовлении заготовок, он может разрезаться в любых направлениях, без возникновения вмятин и сколов.
На фото-картинке — дерево осина и ее некоторые особенности
Где растет осина и ее отличия от тополя
Осина обыкновенная входит в число важных лесообразующих пород России и встречается практически на всей территории страны, включая Европейскую часть, а также регионы Дальнего Востока и Сибири. Кроме того, это дерево можно встретить в Казахстане, Монголии, Корее, Китае и многих странах Европы.
Она прекрасно чувствует себя на почвах любого типа в лесостепных и лесных зонах, в основном по берегам рек и оврагов, а также на опушках и районах с возвышенным рельефом.
Как правило, это дерево произрастает в группе, образуя осинники, или входит в состав смешанных лесов, сочетаясь с ольхой, лиственницей, сосной и березой. Благодаря глубокому расположению корней, осина мало чувствительна к небольшим лесным пожарам.
Итак, чем же отличается осина от тополя:
Слева изображены листья осины, а справа — тополя
Плотность, прочность и влажность
Одним из важных показателей, оказывающих непосредственное влияние на качество и конечный вид обрабатываемого древесного сырья, является плотность древесины. Под этим термином подразумевается отношение массы древесины определенной влажности к ее объему.
При этом, чем более влажной является древесная часть дерева, тем большей плотностью она обладает. Кроме того, при оценке древесины также используется показатель условной плотности древесины, представляющий собой отношение массы исследуемого образца в полностью высушенном состоянии к его объему на пределе гигроскопичности.
Таким образом, можно заметить, что древесина осины имеет среднюю плотность, составляющую 490 кг/м3. Естественная влажность данного материала в свежесрубленном виде составляет, в среднем 82% при максимальной влажности при водопоглощении в 185 %.
У осины обыкновенной данные показатели будут выглядеть следующим образом (согласно исследованиям С.И. Ванина):
Согласно данным «Справочника механических свойств древесин», средние значения прочности древесины будут такими:
Древесина осины обладает хорошей податливостью к различным видам обработки, включая резку, изгибание, окраску и полировку. Кроме того, она хорошо лущится.
Удельный и объемный вес древесины
В число важных показателей, на основании которых производится оценка качества используемой древесины, входят ее удельный и объемный вес. Для вычисления удельного или относительного веса древесного материала его вес делится на такое же количество воды.
У древесины осины он составляет, при влажности в 12%, 510 кг/м3. При этом в отличие от деревьев других пород, значения данного показателя у осины не являются постоянными, а могут варьироваться достаточно широко.
Это связано со строением волокон материала, которые отличаются большой пористостью. Иначе говоря, в составе деловой древесины осины всегда содержится определенное количество влаги, которую она легко отдает при высыхании и с такой же легкости набирает при помещении в более влажную среду.
Кроме удельного веса также принято различать объемный вес древесины или вес единицы объема, измерение которого происходит при влажности сырья в 15 %.
Химический состав, твердость и прочностные качества
Основная масса осиновой древесины состоит из различных органических веществ, включающих четыре основных элемента: кислород, водород, углевод и азот. Кроме того, в ней содержится некоторое количество минеральных веществ, при своем сгорании образующих зольный остаток.
При этом было отмечено, что химический состав древесины осины менялся в зависимости от ее возраста: у более старых осин увеличивалось содержание титана и уменьшалось количество меди, алюминия, кремния, железа, никеля, стронция и циркония. Количественное соотношение других элементов оставалось неизменным.
Из органических соединений в состав древесины осины входят: зола – 0,26 %; пентозаны – 27,47 %; лигнин – 21,81 %; целлюлоза – 41,77 %. Показатель ударной твердости осиновой древесины равняется 640 гмм/мм2. То есть ее можно отнести к числу мягких пород.
Температура горения осины, теплопроводность
Как целый ряд других пород деревьев хвойного и лиственного типа, осина используется как сырье для протекания изотермических процессов, сопровождающихся выделением тепла. В связи с этим особое значение имеет такой показатель, как теплотворная способность этого дерева.
В соответствии с этим критерием, определяющимся, как количество тепла, выделяемое одной весовой единицей древесного материала при сгорании, осину можно отнести к мало жарким породам. То есть, количество выделяемого ей тепла будет очень небольшим.
Температура горения осины – 612 градусов. Сгорание дров из этого дерева происходит достаточно быстро, без образования угольного остатка. Из-за этого они не очень хорошо подходят для целей отопления, так как с их использованием невозможно поддерживать в топке постоянную рабочую температуру.
Однако такие дрова хорошо подходят для выжигания сажи и очистки дымохода после использования сырья из древесины хвойных пород, выделяющего большое количество копоти и загрязнений.
Характеристики осиновой древесины, как источника тепловой энергии приведены в следующей таблице:
Также стоит отметить, что по сравнению с деревьями других пород осина отличается высокой способностью к впитыванию влаги. Ее предел гигроскопичности составляет 21,8 – 22,9 %.
Несмотря на свои очевидные недостатки, древесина осины имеет и целый ряд положительных качеств, заслуживающих оценки «пять баллов» по пятибалльной оценочной шкале. А именно:
Нормы по ГОСТу
Так как древесное сырье из осины является строительным материалом, имеющим различные спектры использования, к нему предъявляется ряд требований и норм, которым он должен соответствовать.
Стандарты к качеству и внешнему виду полуфабрикатов, профильных деталей и других элементов для строительства, содержатся в ГОСТ 8242-88. При использовании древесного сырья из осины в целях осуществления пиролиза и углежжения применяется ГОСТ 24260-80.
Внешний вид и физико-технические параметры. Места произрастания и отличия от тополя. Плотность, прочность и влажность. Удельный и объемный вес древесины. Химический состав, твердость и прочностные качества. Нормы по ГОСТу. Температура горения осины, теплопроводность.
Древесина осины
Свойства и характеристики
Осина относится к обширному роду тополей, семейству ивовых. По строению ствола это безъядровая, рассеянносодудистая порода дерева. На территории России это дерево повсеместно встречается в европейской и азиатской части страны, от широколиственных лесов средних широт до тундровых зон.
Растет это дерево до 150 лет, но причиной его гибели часто становится не возраст, а гниль, поражающая сердцевину ствола, поэтому для промышленной рубки обычно выбирают деревья в возрасте от 30 до 50 лет. За это время дерево достигает высоты 35-40 метров.
Древесина осины плотная, с плохо заметными годичными кольцами, однородная по строению. Влажность древесины в центральной части ниже, чем на периферийных участках ствола. Цвет древесины белый, серовато-белый, иногда зеленоватый. На срезе невозможно заметить отходящих от центра лучей. Для некоторых декоративных работ такая древесина представляет ценность именно из-за своей однородности. После морения или окрашивания структура дерева остается однородной и не выявляет каких-либо элементов строения.
Влажность только что срубленного дерева составляет около 82%, в то же время максимальная влажность этой древесины (при вымачивании) достигает 185%. При повышенной атмосферной влажности осина быстро впитывает воду, но также быстро теряет ее при высыхании, что является положительным качеством.
Древесина по устойчивости к биологическим факторам относится к самому нижнему, пятому классу (согласно стандарту ИСО ЕН 350-3:1994).
Всего в вышеуказанном стандарте пять классов. К первому классу стойкости относятся, например, индийский тик и эвкалипты Австралии. Лиственница и дуб по устойчивости древесины относят ко 2 классу. В России устойчивость дерева к воздействию грибков и плесени определяют в безразмерных условных единицах. Согласно российской классификации устойчивость к воздействию грибов составляет для зрелой древесины 1,2 единицы, а для заболони осины – 1.
Промышленная рубка осины
Международный стандарт для промышленной древесины носит название DIN 4076. Осиновая древесина относится к группе AS.
В России промышленная рубка деревьев производится на делянках дикорастущего леса, который потом восстанавливается естественным образом. В Западной Европе в последние десятилетия для промышленной рубки деревья все чаще выращивают в питомниках. Это так называемые лесные питомники короткого цикла. В них выращивают, прежде всего, быстрорастущие виды деревьев (тополь, осину). Такой подход к природопользованию позволяет сохранить естественные леса и вырастить древесину необходимых параметров.
Особенности обработки древесины
Если посмотреть на ствол осины в поперечном распиле, то можно увидеть, что древесина имеет безъядерное строение. В целом древесина является мягкой по сравнению с другими лиственными породами деревьев, ее плотность составляет 400-500 килограммов на кубический метр (при влажности, не превышающей 15%).
Осиновый брус, как и другие пиломатериалы способны поглощать большое количество воды, как в атмосферном воздухе, так и под водой, что является отрицательной характеристикой этой древесины. Высыхает древесина осины медленно, в течение нескольких месяцев, при сушке она практически не растрескивается и не меняет исходную форму (не коробится). Высушенная древесина легко колется в продольном направлении. Во внешней части ствола древесина имеет высокую плотность, поэтому показатели изнашиваемости при эксплуатации изделий из осины высокие.
Влажность в центральной части ствола дерева значительно ниже, чем на периферийных участках. Эту особенность производители пиломатериалов учитывают при организации сушки бруса и кругляка.
Эта древесина прекрасно поддается обработке механическим и острым ручным инструментом, она легко пилится и режется, ее легко лущить, колоть и фрезеровать. Легче обрабатывать влажную, не до конца просохшую древесину. При полировке дерева нелегко добиться хорошей гладкой поверхности, хотя оно однородно, в древесине нет явно выраженных годовых колец и сучков. Осина хорошо принимает пропитки и морение. Высушенную древесину не трудно склеивать, из нее можно делать мебель, детали которой соединяются с помощью шурупов или гвоздей.
Использование осины в промышленности
Главными потребителями осины является строительная отрасль. Из нее производят различные пиломатериалы: кругляк, брус, доски, древесно-стружечную плиту, ДВП, лущеный шпон. Из бруса делают инвентарь для бани, например, скамьи, лесенки, полки, решетки и поддоны. Из осиновой рейки производят упаковочные ящики и контейнеры для хранения и перевозки товаров. Еще недавно, до появления компьютерной техники, из плотной белой осины делали чертежные кульманы.
Стружка является побочным продуктом производства и находит применение в качестве топлива для тепловых станций, а также в качестве утеплителя в сельском и дачном строительстве. Стружка, применяемая для сжигания на тепловых станциях, считается экологически чистым материалом, к тому же дерево – это возобновляемый природный ресурс. Для отопления частных домов используют колотые дрова, обрезки с производства, топливные гранулы.
Древесина осины является сырьем для производства картона и бумаги. В обувной промышленности измельченная осиновая стружка используется как материал, хорошо впитывающий влагу. Лущеный шпон осины используется для изготовления простой и клееной фанеры, спичек, зубочисток. Из него делают шкатулки, корзины, подарочные коробки и упаковку. Строганный шпон находит свое применение для изготовления различных предметов быта. Из тонкой осиновой фанеры изготавливают гнутые, фигурные детали мебели и декоративных коробок.
При пережигании без доступа воздуха из осины получается древесный уголь хорошего качества. Он используется в химической отрасли и для художественных работ.
Традиционное применение осиновой древесины
Традиционные промыслы народов России столетиями используют дерево для изготовления предметов быта. Из осины до сих пор делают ложки, мешалки, ковши и посуду, чаши и емкости для хранения сыпучих продуктов. Еще в начале прошлого века из нее делались бадейки для хранения борща, щей и супов. Хозяйки замечали, что в такой посуде пища долго не прокисает и сохраняет вкус. В таких емкостях хорошо хранятся соления, они долго не покрываются плесенью. Видимо, древесина осины содержит вещества, убивающие бактерии и плесень. Можно до сих пор найти рецепты по солению продуктов, в которых рекомендуется на дно бочки с капустой класть осиновый брусок.
Чтобы осина легко резалась вручную, ее предварительно заливают кипящей водой и выдерживают некоторое время. После такой процедуры дерево становится податливым резцу и его твердость можно сравнить с твердостью замороженного масла.
В России из осины строили банные срубы, из нее иногда делали всю банную «мебель» — полки, лесенки, скамьи и прочее. Причина любви к этому дереву при строительстве бань проста – осина прекрасно держит тепло и при этом не накаляется от жара. При высыхании древесина не коробится, не теряет форму, и, благодаря внутренней однородной структуре, не растрескивается.
Крыши домов, сделанные из осиновых досок и элементов, прекрасно зарекомендовали себя на протяжении столетий. Резными элементами из осиновой древесины покрывали не только жилые дома, но и купола церквей. Крыша из осины быстро и хорошо просыхает после дождя, дерево не гниет, такая крыша может служить сто и более лет. К тому же, осина со временем приобретает своеобразный, серовато- серебристый цвет и красиво выглядит.
Древесина осины Свойства и характеристики Осина относится к обширному роду тополей, семейству ивовых. По строению ствола это безъядровая, рассеянносодудистая порода дерева. На территории