Статьи

Азы древесной «хирургии»

Строя и обустраивая квартиру, дом или дачу, мы зачастую вынуждены иметь дело с древесиной: досками, брусками, планками, рейками и пр. Однако не всегда в продаже можно найти заготовки подходящих размеров и из нужной породы дерева. Поэтому иногда надежнее и проще изготовить их самому. Особенно если есть инструмент, необходимое количество пиломатериала, столярный верстак и навыки подобной работы.

Человечество издавна использовало древесину для строительных и отделочных работ, ведь дерево - красивый, податливый и экологически чистый материал, обладающий прекрасными теплотехническими характеристиками. Благодаря способности дерева абсорбировать запахи и поддерживать постоянную влажность в деревянных домах сохраняется хороший микроклимат. Воздух в доме, насыщаясь эфирными маслами и смолами, приобретает уникальные антисептические свойства. А о мебели, сделанной из натурального дерева, и говорить не приходится: она красива, функциональна и удобна. Но, прежде чем вы приступите к работе с древесиной (тесанию, распиловке, строганию и прочим операциям), желательно познакомиться с особенностями ее строения и свойствами, которые формируются на протяжении жизни дерева.

Анатомия дерева

Ствол любого дерева, из которого делают бруски и доски, состоит из нижней, прикорневой части - комля, собственно ствола, обычно не имеющего сучков, и вершины - кроны с большим количеством сучков, отходящих от центрального ствола. У деревьев, произрастающих в местах с резкими сезонными колебаниями температуры, древесина имеет ярко выраженные годичные слои (годовые кольца): более темные и плотные в осенние месяцы и светлые - в весенне-летние.

Как известно, утолщение ствола происходит за счет прироста наружных слоев, прилегающих к коре. Со временем средняя часть ствола отмирает и темнеет, образуя так называемую сердцевину, или ядро. На торцах заготовок она имеет вид пятна различной формы, размер которого колеблется в пределах 5 мм. На радиальном срезе сердцевина выглядит как длинная узкая полоса. Наружная, живая часть ствола (более светлая) называется заболонью. Поскольку части ствола в разной степени насыщены влагой и соками, высыхают они тоже по-разному. Доски, на которых просматриваются и ядро, и заболонь, при высыхании изгибаются в сторону последней. Это свойство древесины необходимо учитывать при ее распиловке и сушке.

Условия, в которых растет и развивается дерево, не только влияют на его текстуру и цвет, но и приводят к различным отклонениям в строении и развитии ствола. Искривления, наросты, сучки, повреждения механического характера и разнообразные заболевания называют пороками. От вида порока, места его расположения, размеров и характера поражения зависит степень пригодности древесины для строительных целей. Пороки могут накладывать определенные ограничения на область применения древесины. Так, в некоторых случаях один и тот же дефект только понижает сортность материала или не имеет никакого значения, а в других - категорически недопустим.

Сучки - наиболее распространенный порок древесины. Они нарушают однородность материала. Особенно опасны сучки для элементов строительных конструкций, работающих на растяжение. На срезе они представляют собой участки овальной или круглой формы с самостоятельными концентрическими годовыми кольцами. Около сучков волокна искривляются, что снижает прочность древесины. Степень ее ослабления зависит от числа, размеров и расположения сучков.

Наклон волокон - один из самых неблагоприятных для использования древесины пороков. Раньше его называли косослоем. Во время роста дерева его ствол по разным причинам может закручиваться вокруг оси, и волокна при этом образуют спираль. Доски, вырезанные из такого ствола, имеют косое направление волокон. Последние получаются короткими, а доска - непрочной на изгиб и непригодной для разрезания на бруски.

Тяговая древесина - порок, характеризующийся изменением строения в растянутой зоне стволов и сучьев. Он проявляется в резком увеличении ширины годичных слоев. Под действием света такие участки древесины окрашиваются в коричневый цвет. Чаще всего этот порок встречается у лиственных пород деревьев.

Свилеватость - извилистое или путаное расположение волокон. Обнаруживается по строению коры или расположению годовых колец. Свилеватость снижает прочность древесины на изгиб, растяжение и сжатие и повышает ее сопротивление раскалыванию и скалыванию в продольном направлении. Хотя свиль создает красивую текстуру, его обработка требует немало труда.

Завиток - местное искривление годичных слоев около сучков или проростей. Живые сучки прочно срастаются со стволом. При распиле завиток требует особой обработки. В готовых досках или брусках завитки бывают односторонними и сквозными. Последние значительно снижают прочность древесины. Если вы хотите изготовить деталь, которая будет испытывать значительную нагрузку, ни в коем случае не выбирайте древесину с завитками или сучками, особенно сквозными. Когда древесина высохнет, сучок потеряет связь с основой и может ослабить конструкцию. Такие же неудобства в работе создают и глазки - следы спящих почек, не развившихся в побег. Их диаметр обычно не превышает 5 мм. Глазки бывают разбросанные и групповые, светлые и темные.

Кармашком называется полость внутри или между годичными слоями, заполненная смолой или камедями (густыми соками, выступающими из надрезов коры). Если такой кармашек окажется на поверхности изделия, ее невозможно будет сделать ровной: камедь или смола со временем усохнут, образовав выемку. А кроме того, лак или краска не смогут образовать с веществом кармашка прочную связь. Многие столяры относят к порокам древесины также нестандартные размеры, форму, цвет и расположение сердцевины. Например, смещенная сердцевина образуется в стволе в результате сильных вертикальных напряжений и обычно сопровождается свилеватостью. Двойная сердцевина означает, что в теле заготовки есть две и более сердцевины с самостоятельными системами годичных слоев, окруженные одной общей системой. Этот дефект затрудняет переработку (особенно распиловку) древесины и увеличивает количество отходов. Древесина, окружающая двойную сердцевину, приобретает повышенную склонность к растрескиванию.

Ложное ядро - темная, отделенная от заболони каймой, неравномерно окрашенная зона, граница которой не совпадает с годичными слоями.

Сухобокость - одностороннее омертвление ствола в результате механического повреждения. Вызывает местное искривление годичных слоев и нарушает правильность формы круглых материалов.

Проростью специалисты называют зарастающую или уже заросшую рану на поверхности древесины. Поперечный распил участков с проростью выявляет невероятно узкие годовые кольца, что существенно ограничивает возможность применения такой древесины при отделочных работах.

Рак - углубление или вздутие на поверхности растущего дерева, которое появляется в результате деятельности грибов или бактерий. Если в стволе нет радиальных трещин, в которые мог бы проникнуть грибок, зона поражения ограничивается поверхностью ствола и легко убирается при первичной распиловке.

Пятнистость древесины возникает, как правило, если дерево растет во влажной почве. Этот порок проявляется в виде пятен и полос, которые появляются в заболони лиственных пород. Цвет пятен близок к цвету ядра.

Внутренняя заболонь - смежные годичные слои, расположенные в зоне ядра, окраска и свойства которых близки к окраске и свойствам заболони.

Водослоем называют участки ядра или спелой древесины с повышенным содержанием воды и более темной окраской. Этот порок практически не влияет на механическую прочность древесины, но вызывает повышенную склонность к растрескиванию.

Трещины появляются в древесине в период роста дерева. На их образование влияют природные факторы и внутренние напряжения, возникающие в стволе. Различают морозные, отлупные и метиковые трещины. Расширение внутренней влаги в сильный мороз способствует образованию морозных сквозных трещин, расположенных радиально. Внутренние напряжения, возникающие в стволе, приводят к появлению отлупных трещин, при которых годовые кольца отслаиваются друг от друга. Метиковыми называют трещины, расположенные вдоль ствола по направлению к вершине. Трещины могут возникнуть и в результате чрезмерно быстрой или неравномерной сушки древесины.

Однако не все пороки мешают использованию древесины. При определенном способе распила они иногда помогают выявить необычайно красивую текстуру дерева, которая имеет значение, например, при изготовлении оригинальных деревянных изделий и конструкций как декоративного, так и практического назначения.

Легким движением руки бревно превращается...

Распиловка - это вторая после ошкуривания и одна из важнейших операций, связанных с древесиной. От вида распила зависит текстура приобретаемого вами пиломатериала и готового изделия. Пиломатериалы, получаемые при распиловке, бывают несколько типов: пластины, четвертины, доски, бруски и брусья.

Пластины получают, распиливая бревна или кряжи (короткие отрезки ствола дерева) по длине на две части. Если каждую из пластин еще раз распилить вдоль, получим четвертины.

Досками считают заготовки, полученные при продольном распиле бревна по нескольким параллельным направлениям. Доски могут быть необрезными, полуобрезными и обрезными. Необрезные доски делают из неопиленного бревна, обрезные и полуобрезные - из опиленного с двух сторон бревна или кряжа (с них срезаны боковые части - горбыли). Обрезныедоски отличаются от прочих тем, что имеют ровные кромки и одинаковую ширину по всей длине. У полуобрезных ширина неодинакова (с одного конца, они, как правило, уже). Наиболее удобны для работы обрезные доски.

Бревна и кряжи лучше распиливать на обрезные или полуобрезные доски: это позволяет сэкономить материал и получить дополнительно четыре горбыля. Доска - пиломатериал, ширина которого превышает двойную толщину. Узкую часть доски называют кромкой, а широкую - пластью. Линия пересечения пласти и кромки образует ребро. Обработанную пласть называют лицевой, а противоположную ей - оборотной. Поверхность доски, полученную путем подрезания волокон древесины под прямым углом, называют торцом, а под углом меньше или больше прямого, - полуторцом.

По способу распиловки доски делят на центральные, сердцевинные и боковые. У первыхлиния распила проходит точно по сердцевине. Сердцевинные доски выпиливают так, чтобы сердцевина находилась в их середине, а толщина трубки ядра не превышала толщину доски. Боковые изготавливают из боковых частей бревна.

Бруски - пиломатериал, ширина которого не превышает двойную толщину. Получают их, распиливая доски. Так, доска толщиной от 50 до 100 мм считается бруском. Бруски из тонких досок называют рейками.

Брусья получают из бревен или кряжей, опиливая их с двух, трех или четырех сторон. Толщина и ширина брусьев должна превышать 100 мм. Скажем, для хвойных пород деревьев их толщина может колебаться от 130 до 250 мм, Брусья, опиленные с двух сторон, называются двухкантными, с трех или четырех сторон -трех- и четырехкантными.

Налево пойдешь - сердцевину потеряешь...

Способов распиловки всего два: радиальный и тангенциальный. Впрочем, есть еще один, который можно считать промежуточным.

Радиальным называется распил, при котором плоскость разреза проходит через сердцевину ствола. Древесина таких досок однородна по цвету и текстуре, а расстояния между годовыми кольцами на них минимальны. Доски радиального распила устойчивы к внешним воздействиям, практически не деформируются, обладают высокой износостойкостью и имеют следующие коэффициенты: усушки - 0,19 %, разбухания - 0,2 %. Эти показатели у пиломатериалов радиального распила лучше, чем у досок тангенциального распила.

Поскольку выход досок радиального распила составляет всего 10-15 % общего объема бревна или кряжа, ценятся они значительно выше других. Угол наклона годовых колец к пласти при радиальном распиле может колебаться от 90 до 60°. Если этот угол будет меньше, распил нельзя считать радиальным. Однако текстура радиального распила не имеет особой ценности. Она представляет собой слегка изогнутые линии годовых колец, расположенные параллельно друг другу.

Тангенциальным называется распил, при котором плоскость разреза удалена от сердцевины и расположена по касательной к какому-либо из годичных слоев ствола. Такие доски имеют ярко выраженную текстуру на пластин насыщенный волнообразный рисунок годовых колец в торце. Отделочные материалы, сделанные из досок тангенциального распила, смотрятся особенно хорошо на больших плоскостях - стенах, панелях, полу. Однако у таких досок более высокие коэффициенты усушки и разбухания, а потому они ценятся не так высоко, как распиленные радиально.

При полурадиальном распиле угол наклона годовых колец к пласти должен составлять не менее 45°.

Семь раз отмерь

Прежде чем начать распиловку, заготовку следует разметить. Чтобы обозначить направление распила, используют угольник из стали или твердого дерева. С его помощью на заготовку наносят разметочную линию. Затем угольник поворачивают на 180° и проводят еще одну линию.

Распиливаемую заготовку следует держать слева от разметочной линии левой рукой так, чтобы большим пальцем можно было направлять движение полотна пилы. Палец должен находиться на 1,5 см в стороне от пилы. Это позволит избежать травмы, если полотно пилы выскочит из пропила.

При распиловке ход пилы должен быть достаточно большим, чтобы зубья одновременно входили в древесину по всей длине полотна, то есть пила должна быть расположена максимально параллельно к поверхности доски. Пилу нужно двигать равномерно, без рывков и качаний из стороны в сторону или сверху вниз. Необходимо следить за тем, чтобы полотно пилы не отклонялось от разметочной линии. Заготовку можно прочно зажать в тиски или закрепить на столярном верстаке, однако распиливаемый конец не должен быть слишком длинным.

Во влажной древесине пила с малым разводом зубьев часто застревает. Этого можно избежать, если покрыть полотно пилы слоем мыла или масла. Надо следить за тем моментом, когда распиловка заканчивается. В конце распиловки ход пилы должен быть коротким, без излишнего нажима, чтобы край отпиленного куска заготовки не отщепился. После окончания работы очищенную от опилок пилу со стальной рамой покрывают маслом, чтобы она не заржавела, а полотно пилы поворачивают зубьями внутрь.

Михаил ЛЕБЕДЕВ, фото Жени ШУМАХЕР
Журнал «ПРИВАТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО», май 2006 г.