Древесина лиственницы. Основные характеристики

Древесина лиственницы обладает многими ценными свойствами, она незначительно уступает древесине дуба по механическим свойствам и обладает замечательным качеством: будучи высушенной, она приобретает значительную прочность и очень слабо подвержена механическому и биологическому воздействиям.Среднее значение плотности древесины лиственницы при стандартной влажности (12%)-665кг/м3, абсолютно сухой 635 кг/м3, средняя базисная плотность-540 кг/м3. Плотность древесины лиственницы существенно зависит от вида и места произрастания. Наиболее плотной древесиной отличаются лиственничные лесоматериалы, полученные на Алтае (725 кг/м3), затем следуют Урал и Приуралье (675 кг/м3). Наименьшую плотность имеет европейская лиственница (510 кг/м3).

Практика деревянного домостроения показывает, что дома построенные из лиственницы лет 300 тому назад стоят до сих пор. Известно немало строений из лиственничной древесины, возраст которых превышает 500 лет. Очень хороша древесина лиственницы в строительстве ответственных сооружений (сваи) и железнодорожных полотен (шпалы). Наглядный пример тому - Венеция, которая уже многие века стоит на сваях из лиственницы. Это оказалось возможным из-за наличия в древесине лиственницы камеди, которая делает ее недоступной морским животным, протачивающим любую другую древесину. Ученые установили, что длительное воздействие воды приводит к заметному повышению твердости лиственницы. При строительстве Венеции около 400 тыс. штук лиственничных свай было забито для укрепления оснований различных сооружений. В 1827 году, т.е. спустя 1000-1400 лет, часть свай была обследована. В заключении об их прочности сказано, что сваи из лиственничного леса, на которых основана подводная часть города «как будто окаменели, дерево сделалось до того твердым, что и топор, и пила едва берет его».

Древесина лиственницы - это традиционный материал для деревянного судостроения. Даже сейчас, когда настал век композитных высокопрочных материалов, обшивка корпуса дорогих яхт нередко осуществляется лиственницей. Технология сушки лиственницы отлична от сушки древесины других хвойных пород. Чтобы предохранить лиственничную древесину от растрескивания и коробления во время сушки, ее нужно длительное время выдерживать в режиме пропарки и подвергать сушке в «мягком» режиме. В ряде старых изданий, отмечалось, что в Европе лиственница использовалась для добычи смолы, которую называли в продаже «венецианским терпентином». Для добычи смолы проделывали в стволах отверстия, доходящие до самой сердцевины. Снаружи отверстие затыкалось. Спустя определенное время собравшийся в отверстии терпентин выгребался. Каждый такой канал позволял собрать до четверти килограмма терпентина. В России промышленно не занимались добыванием смолы из лиственницы, т.к. использование лиственницы допускалось исключительно для казенных и корабельных сооружений. Несмотря на меньшую прочность, чем железобетонные шпалы, шпалы из лиственницы имеют современное применение из-за более низкого уровня структурного шума, что положительно сказывается на долговечности трансмиссии подвижного состава и безопасности.

В последнее время вследствие особой популярности загородного домостроения и высоких потребительских свойств лиственницы (прочность и стойкость)- стало популярно использование древесины лиственницы для строительства открытых строительных сооружений, таких как пергол, беседок, пирсов и террас. В последнее время из-за богатой текстуры и высоких потребительских свойств стала очень популярна внутренняя и внешняя отделка домов лиственницей: доска пола, вагонка, планкен (обшивочная доска), террасная доска и , а так же другие виды погонажных изделий.

Характеристика лиственницы

Лиственница - однодомное высокое дерево с разнополыми цветами и мягкими опадающими хвоями. Мужские и женские соцветия располагаются поблизости на одних и тех же ветвях, что крайне необходимо, так как пыльца лиственниц не имеет воздушных мешков и потому плохо разносится ветром. Это делает лиственницы склонными к самоопылению, которое ухудшает качество и ведет к образованию большого количества пустых семян. Лиственница достигает в зрелом возрасте огромного роста - до 30-50 м. У нас сибирская лиственница распространена в северо-восточной России. В Сибири это одно из самых распространенных деревьев, где она образует сама по себе сплошные леса или в смеси с сосной и другими деревьями. В Западной Сибири это настоящая сибирская, в Восточной - даурская лиственница. На западе Европы лиственница растет в Карпатах и в Альпах.

Лиственничный лес справедливо считается отличным строительным материалом. Во время цветения, что случается весной, лиственница выделяет несметное количество плодотворной пыли, которая в ветрену ю погоду переносится облачками на большие расстояния и, падая на землю, прикрывает ее, как бы, серным дождем. Такое явление наблюдается нередко около Иркутска. В Северной Америке есть свои виды лиственница, из которых некоторые близки к европейской, таковы: Larix microcarpa Lamb., Larix Lyallei Par Larix, а в Гималаях, на высоте от 8 до 12 фт. - Larix Griffitii Hook. А. Б.

Традиционными местами заготовки лиственницы является Иркутская и Красноярская области. Поскольку они учитываются совокупно, без разделения по видам лиственниц, то не представляется возможным определить долю площади, занятой лесами каждой из лиственниц, тем более что различать их далеко не просто. Дело в том, что диагностические признаки (особенности, по которым различаются виды) сильно варьируют в зависимости от условий произрастания. Поэтому части дерева (семена, шишки, побеги), взятые из разных районов, оказываются несравнимыми. По этой же причине не дает уверенных результатов сравнение деревьев по отдельным признакам. Для безошибочного определения вида лиственниц их нужно сравнивать сразу по нескольким признакам. При таком сравнении лиственницы различаются достаточно четко. Например, у лиственницы сибирской шишки относительно крупные (длиной 2,5-3,5 см); семенные чешуи плотно прижаты и при высыхании широко не раскрываются; семенные чешуи имеют опушение и вогнутую ложковидную форму. Их край гладкий, пол укруглый, без зазубрин; острия кроющих чешуи везде выступают над семенными чешуями; в шишках имеется 3-7, в среднем 4 парастихи (спирали, по которым размещены чешуи в шишке); молодые шишки чаще всего красноватые, а побеги светлые - соломенно-желтые, реже серовато-желтые. Кора лиственницы богаче дубителями, чем кора известных дубителей: дуба, осокоря, ивы, ели. У лиственницы даурской шишки мельче, обычно не длиннее 2,5 см; семенные их чешуи прилегают неплотно и при высыхании сильно растопыриваются; семенные чешуи плоские, иногда даже с вывернутым наружу краем; они, как правило, не имеют опушения; край семенных чешуи неровный, с зубчиками и углублениями; острия кроющих чешуи выступают над семенными чешуями только у основания шишки; в шишках имеется 2-5, в среднем 3 парастихи; молодые шишки чаще всего зеленоватые, а побеги желтовато-бурые (темнее, чем у лиственницы сибирской).

По строению и размерам хвои, количеству хвоинок в пучках, форме шишек, соотношению длины и ширины семенных чешуи эти виды лиственниц почти не различаются. Молодые деревья этих видов лиственниц практически не различимы. Старые деревья даурской лиственницы отличаются большей толщиной коры и сильной закомелистостью стволов. Ареала произрастания лиственницы довольно условны, так как определение видовой принадлежности лиственниц в каждом районе представляет большие трудности из-за малого различия морфологических признаков между видами. В пределах своего ареала в Иркутской области лиственница сибирская распространена неравномерно. Лесообразующая ее роль в Приангарье в общем увеличивается с юго-запада на северо-восток. В горах западной части Восточного Саяна и на Лено-Ангарском плато она образует леса в нижней части склонов. В других местах встречается на разных элементах рельефа. Лиственница Гмелина в пределах своего ареала распространена почти повсеместно. Лишь на достаточно увлажненных обогреваемых склонах она уступает место кедру, а на песчаных и скелетных почвах - сосне. Морфологически и экологически очень неоднородная лиственница Чекановского, которая в западной части полосы своего распространения занимает более холодные и влажные места обитания, уступая лучшие лиственнице сибирской, а в верхней части склонов - кедру. В восточной части - она, наоборот, произрастает в более комфортных лесорастительных условиях по сравнению с холодостойкой лиственницей Гмелина.

До недавнего времени считалось, что лиственница сибирская доживает до 450 лет, достигает высоты 45 м и диаметра 1,8 м. Такая характеристика справедлива для этой породы у восточной границы ее ареала - в левобережье верховий р. Лены. В Приангарье наиболее крупные ее экземпляры достигают высоты более 50 м при диаметре на высоте груди около 1,8 м, а у корневой шейки до 2,5 м. Изредка встречаются деревья немногим выше 60 м, хотя в массе экземпляры выше 45 м встречаются нечасто. Трудно определить предельный возраст этой породы, тем более что очень старые деревья обычно поражены сердцевинной гнилью. В Братском районе встречаются лиственницы старше тысячи лет (1052, 1280 и 1348 лет). Вообще же 800-900-летние лиственницы попадаются сравнительно редко, но возраст 700-750 лет уже довольно обычен для старых деревьев этой породы. Лиственница в возрасте 400-500 лет имеет в Приангарье хорошо охвоенную крону без внешних признаков старения. На плодородных дерново-карбонатных почвах вблизи Братска лиственничники со вторым ярусом ели имели весьма значительный возраст (более 700 лет), среднюю высоту 43 м и древесный запас более 1200 куб. м/га. Произрастающая в более суровых условиях лиственница Гмелина намного уступает лиственнице сибирской по размерам и долговечности. Только по диаметру на пне разница между ними не столь велика, так как лиственница Гмелина имеет сильно закомелистые у старых деревьев стволы, тем более что ее кора в этом месте достигает толщины 25 см. Лиственница Чекановского по этим, как и по другим особенностям занимает промежуточное положение.

Листопадность лиственниц, сильно снижающая испарение дерева в наиболее трудный для него ранневесенний период, представляет собой важное приспособление к континентальному климату. Ежегодное возобновление хвои повышает устойчивость лиственниц к лесным пожарам и поражению хвоегрызущими энтомовредителями.

Опыление у лиственниц происходит одновременно с распусканием хвои в мае. Семена созревают в этом же году в сентябре немного раньше кедровых. Шишки раскрываются постепенно в сухую погоду, поэтому семена высыпаются в течение всего года. Ко времени цветения в прошлогодних шишках бывает еще немного семян. Шишки держатся на дереве 3-4 года. Шишки последнего года светлее старых, в которых уже нет семян. Семеношение наступает у свободностоящих лиственниц в 15-20 лет, в древостоях - с 30-50 лет. С ухудшением лесорастительных условий наступление семеношения задерживается на 15-20 лет. Урожайные годы случаются через 3-5 лет, средние урожаи - в такой же последовательности. Полное отсутствие семеношения случается редко. В суровых условиях северо-востока области и в горах урожайные годы повторяются несколько реже.

В урожайные годы лиственница сибирская в Иркутской области дает до 9 млн семян на га, но обычно не более 5 млн. В среднем же лиственничники дают около 1 млн семян на га, то есть намного больше других хвойных пород. Однако птицы и млекопитающие, предпочитающие лиственничные семена всем другим, кроме кедровых, уничтожают значительную часть урожая. Поэтому обсеменение может происходить только в урожайные годы, тем более что семена лиственниц имеют обычно невысокую всхожесть, в общем меньшую, чем у других хвойных, и многие семена бывают пустыми.

Годичные слои хорошо просматриваются при всех разрезах. Ширина годичного слоя 0,8-3 мм. С увеличением возраста ширина годичного слоя уменьшается. Удельный объем поздней древесины по годичным слоям 30-35 %. Ствол лиственницы на 70 % состоит из я дра, резко выделяющегося по свойствам и цвету. Ядровая часть древесины содержат основную часть веществ, придающих лиственнице повышенную стойкость. Темная. Заболонь у лиственницы узкая, 8-20 мм, 25-30 % от древесной массы. Светлая. По физико-механическим свойствам уступает ядру.

(лат. Lárix) - род древесных растений семейства сосновых, одна из наиболее распространённых пород хвойных деревьев. Лиственница - единственный род хвойных, у которых хвоя опадает на зиму. Впрочем, сеянцы лиственницы сохраняют хвою в течение всего года. Если учесть, что в «детстве» деревья проявляют черты древнейших форм, можно предположить, что листопадность лиственницы - качество вторичное. Вероятно, предками ее были вечнозеленые деревья, а способность сбрасывать листву осенью возникла а результате адаптации к суровому климату (с морозами до 60°С). Благодаря своей исключительной морозостойкости и неприхотливости лиственница распространены очень широко.

Около 20 видов лиственницы растут в холодных и умеренных зонах Европы, Азии и Северной Америки. Наиболее древние виды произрастают в горных системах Гималаев, Восточного Тибета и Кордельер. В России встречаются 6 -7 видов и несколько гибридных форм, возникших на стыках ареалов. Участие лиственницы в породном составе лесов с продвижением на север увеличивается. В России произрастает 14 видов лиственницы. Из этих видов наибольшее хозяйственное значение имеют даурская и сибирская. Лиственница в России занимает самые большие площади среди всех пород - около 40% площади лесов и в них сосредоточено 33% всего нашего запаса древесины. В суровых климатических условиях лиственница достигает эксплуатационных показателей лишь к 150-200 годам.

Лиственница - однодомное дерево, обычно крупное, высотой до 35-50 м и диаметром до 1 м. крона конусовидная (у молодых деревьев), цилиндрическая или ширококоническая (у старых), образована удлиненными ростовыми побегами, на которых хвоя расположена одиночно и по спирали, и укороченными побегами с пучками хвоинок (по 20- 40 в каждой).

Лиственничные леса (лиственники, листвяги) - светлохвойные чистые или смешанные леса с главной породой (доминантой) лиственницей. Наиболее значительные площади занимают в Северной Евразии, Северной Америке (Канада), небольшие участки - в Центральной и Восточной Азии (Китай) и в Западной Европе. В России - основная масса в Западной и Восточной Сибири, на Урале, в горах Южной Сибири и Забайкалья, на Дальнем Востоке. В северо-западных районах Европейской части России лиственничные леса встречаются небольшими участками.

Лиственничные леса распространены в различных климатических и почвенных условиях, от засушливых центральных районов Азии, где они граничат со степями, до лесотундры и верхней границы леса в горах. До 80% лиственных лесов произрастает в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты. Лиственничные леса - наиболее часто встречающийся тип растительного покрова России. Их облик существенно меняется от района к району.

Характеристики древесины лиственницы

Древесина лиственницы характеризуется повышенной по сравнению с дубом прочностью - 96 МПа на 94 МПа. Плотность cибирской лиственницы составляет 620-725 кг/м3 при влажности до 12%, что мало уступает плотности дуба 670-720 кг/м3. Кроме особой прочности и стойкости к внешним воздействиям она характеризуется хорошим цветом и структурой.

Лиственница относится к ядровым породам. Она имеет ядро красновато-бурого цвета и резко ограниченную узкую белую или слегка желтоватую заболонь, хорошо видимые годичные слои с четкой границей между ранней и поздней древесиной.

Текстура лиственницы определяется на продольных разрезах шириной годичных слоев, разницей в окраске поздней и ранней древесины, а также ядра и заболони. Особенно богата и красива текстура на тангенциальных разрезах. Древесина малосучковата. Древесина лиственницы обладает низкой равноплотностью, т.е. для нее характерна значительная разница по плотности между поздней и ранней древесиной.

Свежесрубленная древесина лиственницы имеет влажность при водопоглощении - 126%. Так же, как и у других пород, у растущего дерева лиственницы наблюдаются сезонные и суточные колебания влажности, которые при сохранении общей закономерности проявляются в существенно меньшей степени.

Влагопоглощение и водопоглощение у древесины лиственницы существенно ниже, чем у сосны в силу большей плотности. При использовании защитных покрытий изделия из нее практически не меняют своей влажности в процессе эксплуатации, поэтому лиственницу можно использовать для паркета. Влагопроводность лиственницы тоже существенно ниже, чем у сосны, ели и березы, что требует особого подхода к сушке лиственницы пиломатериалов.

Лиственница относится к породам с сильным усыханием. Существенно больше, чем у сосны и ели, и внутреннее напряжение, возникающее в процессе сушки пиломатериалов из лиственницы. Поэтому такие пиломатериалы склонны к растрескиванию и короблению в процессе сушки более других хвойных пород.

Плотность древесины существенно зависит от вида и места произрастания. Наиболее плотной древесиной отличаются лиственные лесоматериалы, полученные на Алтае, затем следует Урал и Приуралье. Наименьшую плотность имеет европейская лиственница.

Воздухопроницаемость древесины лиственницы (ядро) самая низкая среди всех наших пород. То же можно сказать и о водопроницаемости. Благодаря этому древесина лиственницы трудно пропитывается различными защитными качествами.

Помимо красивой текстуры и цвета лиственница обладает весьма высокими прочностными показателями. Она незначительно уступает по этим показателям лишь твердолиственным породам. Ее механические свойства также существенно зависят от вида и места произрастания.

Обладая высокими физико-механическими свойствами, древесина лиственницы вместе с тем требует определенного технологического подхода при ее обработке. Пильные полотна при пилении сильно засмаливаются. Она трудно обрабатывается обычным инструментом, но хорошо шлифуется и окрашивается (после обессмоливания поверхности.)

Наилучшими качествами обладают лиственницы, заготовленные на Алтае, в районах Прибайкалья, в верховьях Лены и Ангары. Древесина лиственницы относится к группе стойких к биологическому воздействию (поражению грибами). Причем биостойкость растет с возрастом дерева. Более биостойкая древесина в нижней (комлевой) части ствола.

Длительное воздействие воды приводит к заметному повышению твердости лиственницы. При строительстве Венеции около 400 тыс. штук лиственничных свай было забито для укрепления оснований различных сооружений. В 1827 году, т.е. спустя 1000 – 1400 лет, часть свай была обследована. В заключении об их прочности сказано, что сваи из лиственничного леса, на которых основана подводная часть города как будто окаменела. Дерево сделалось до того твердым, что и топор, и пила едва берет его.

Вследствие особенности смолы, пропитывающей лиственницу, она не подвергается нападению насекомых-древоточцев, а также позволяет использовать её без какой-либо химической обработки в тех случаях, когда другие породы подвержены гнили.

Огнестойкость древесины лиственницы, по данным исследований, проведённых Московским Государственным Университетом леса, примерно вдвое выше, чем у древесины сосны.

Ценными свойствами обладает лиственница даурская. Это ядровая порода со смоляными ходами. Заболонь узкая, белого цвета с лёгким буроватым оттенком; ядро красновато-бурое, резко отличается от заболони. Годичные слои очень хорошо выделяются на всех разрезах благодаря резкой разнице между ранней и поздней древесиной и их число в одном сантиметре равно 12-16 шт. Древесина лиственницы по физико-механическим свойствам занимает первое место среди российских хвойных пород, при этом лиственница даурская даёт древесину с более высокими физико-механическими свойствами (на 10%), чем лиственница сибирская. Высота ствола до 46 метров, сбежистость - 1,2%.

Применение древесины лиственницы

Древесина лиственницы используется в малом судостроении, строительстве, столярном производстве - элементы строительных конструкций, стеновой брус, паркет, погонажные изделия, оконные рамы, шпалы и столбы линий электропередач.

Из лиственницы делают сваи и другие элементы гидротехнических сооружений, которые служат неограниченно долго. Один из примеров – Венеция, о которой уже упоминалось выше. Другой пример - сваи Троянского моста через Дунай простояли 1800 лет.

Паркет Останкинского дворца графов Шереметьевых, оконные рамы Зимнего дворца доказывают, что древесина лиственницы может служить долгие годы без применения специальных антисептиков.

В настоящее время разработана технология производства клееного бруса и мебельного щита из лиственницы. Древесину лиственницы в клееных конструкциях можно совмещать с сосной (при определенных условиях).

Дорожка олимпийского велотрека в Крылатском сделана из лиственницы.

Древесина лиственницы как в виде круглых лесоматериалов, так и в виде пиломатериала пользуется устойчивым спросом на рынке Западной Европы. Причем цены на лиственничную древесину практически не подвергаются сезонным колебаниям и остаются стабильно высокими.

Древесина лиственницы применяется: для оборудования бассейнов, пляжей, причалов катеров, балконов, лоджий, террас, душевых, облицовки встроенного оборудования, шкафов-перегородок, гардеробных комнат, панелей и т.д.

Стоимость изделий или конструкций из древесины лиственницы выше, чем из сосны, но изделия значительно долговечнее. Прочность древесины корня намного выше стволовой, а свилеватая текстура придаёт ей особую выразительность. Из древесины корня вырубали праздничную и ритуальную посуду. В Загорске хранится ковш вместимостью полтора ведра. Выдолблен ковш в XVIII в. из корня лиственницы неким поволжским мастером.

До середины XIX в. в России законом было запрещено продавать древесину лиственницы частным лицам - слишком много её требовалось для военного и торгового кораблестроения (да и сейчас есть ограничения в её применении). Исключение было сделано при строительстве Зимнего дворца, храма Василия Блаженного, соборов Московского Кремля, Манежа (ныне Центральный выставочный зал в Москве), где рамы и перекрытия были сделаны из древесины лиственницы.

Высокие акустические данные лиственницы были использованы в XVII в. при изготовлении органа в польском городе Казимеже.

На старых деревьях можно встретить трутовики, или лиственничную губку. Эвенки использовали её для умывания и стирки белья. Лиственничное мыло дает обильную пену, легко смывая грязь. Из губки также готовили насыщенную красную краску для тканей. По содержанию смолистых веществ лиственничная губка не имеет себе равных. До революции её в большом количестве вывозили за границу, и сейчас она продолжает быть предметом экспорта. Ещё в Древнем Риме «белый агарикус» - так называли римляне лиственничную губку - применяли как ценное лекарственное сырьё. Вывозимая из северных стран губка высоко ценилась в арабской медицине. Для нужд современной медицины из неё извлекают агарициновую кислоту.

Прочная, как янтарь, лиственничная смола-живица освежает полость рта, хорошо очищает зубы и укрепляет дёсны.

Ценным сырьем является и кора дерева. Таёжные жители получают из неё красно-коричневую краску. Из коры лиственницы вырабатывают прочные текстильные красители, извлекают эфирные масла и дубильные вещества.

В эпических сказаниях народов манси лиственница почиталась как символ могущества, долголетия и вечно обновляющейся жизни. Лиственница - успокаивающее дерево. Она исцеляет нервные расстройства, особенно сопровождаемые приступами меланхолии и депрессии. Лечебные свойства лиственницы определяются биологически активными веществами – антиоксидантами, которые помогают организму бороться со старением и различными заболеваниями, особенно в условиях стресса, загрязнённой среды, радиации.

Поводом для этой публикации послужили многочисленные обращения в редакцию читателей, задумывающихся о перспективах работы с невостребованными породами древесины и желающими узнать об их особенностях. Среди объектов их интереса несомненный лидер — лиственница — самая распространенная порода в России. Её запасы составляют более одной трети общего объема древесины (около 28 млрд м 3 из примерно 82 млрд м 3 ). Основные насаждения расположены в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

Иллюстрации см. в

В Средневековье лиственница широко использовалась при строительстве домов, судов и мостов. До 1862 года в Архангельске из этой древесины было сделано более 500 военных судов. Лиственница часто применялась и для строительства дорог. Природные свойства выгодно отличают её от других пород древесины и позволяют использовать в качестве конструкционного материала. Например, прочность древесины лиственницы на 30−60 % выше, чем у древесины сосны. Ядро лиственницы отличается необыкновенной биостойкостью благодаря плотности и высокому содержанию экстрактивных веществ.

Однако объем заготовки и промышленного применения лиственницы в России не превышает 5 %. Одна из причин ограниченного использования — трудности обработки, которые обусловлены строением и свойствами этой древесины.

В России широко распространены два вида лиственницы — Larix sibirica Ldb и Larix dahurica Turcz, которые не подвержены гниению. Такая высокая степень биостойкости и великолепные механические свойства позволяют использовать эту древесину в различных областях. Хорошо известно, что и европейская лиственница L. decidua также характеризуется повышенной естественной биостойкостью. Однако сибирская и даурская превосходят европейскую в этом отношении благодаря большей плотности древесины, о чем и будет рассказано в этой публикации. Кроме того, здесь будут представлены результаты работ ученых, занимавшихся изучением свойств, созданием технологии обработки, а также определением областей использования лиственницы .

Леса и запасы древесины

Основные запасы лиственницы на корню — более 95% всей произрастающей в нашей стране — находятся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке (табл. 1). На территории России произрастает более десяти видов лиственницы, 99% приходится на долю двух видов: лиственницы даурской (Larix dahurica) — 86% и лиственницы сибирской (Larix sibirica) — 13%.

Строение и свойства древесины

Табл. 4. Зависимость плотности древесины лиственницы при
влажности 12 % от ширины годичного слоя

Табл. 5. Влияние геоклиматических условий на физико-
механические свойства древесины лиственницы
(по А. И. Терлецкому)

Лиственница может достигать в длину 30−45 м и до одного метра в диаметре. Среди хвойных пород деревьев она характеризуется относительно большим объемом ствола (табл. 2).

Лиственница, будучи ядровой породой, имеет тонкий слой заболони, не превышающий 8−20 мм. Ширина годичного слоя составляет от 0,4 до 2,2 мм и зависит от геоклиматических условий роста и возраста дерева. Ширина поздней древесины находится в диапaзоне 0,07−0,76 мм, то есть составляет 20−30% от ширины годичного слоя. Среди распространенных хвойных пород древесины лиственница имеет максимальный объем поздней древесины, достигающий 39% (для сравнения: у пихты — до 31%, у сосны — до 27%), чем объясняются её высокие физико механические свойства.

Основным структурным элементом хвойных пород являются трахеиды; у лиственницы они составляют более 90% объема. Из хвойных (табл. 3) у лиственницы максимальная толщина стенки трахеиды, чем также можно объяснить её повышенную прочность.

Основным физическим свойством древесины, влияющим на её прочность, является плотность, которая, в свою очередь, зависит от ширины годичного слоя (табл. 4) и условий произрастания (табл. 5).

Средние значения механических свойств хвойных пород приведены в табл. 6. Как видно из данных таблицы, максимальной прочностью отличается древесина лиственницы сибирской, произрастающей в Западной Сибири.

Уникальным свойством лиственницы является её высокая естественная биостойкость, подтвержденная как полевыми, так и лабораторными исследованиями . В 60 е годы прошлого века большой объем натурных исследований был проведен учеными Института леса и древесины СО АН СССР и Сибирского технологического института. В качестве объектов исследований были выбраны столбы линии связи, установленные в районах Восточной Сибири. В Сенежской лаборатории ЦНИИМОД проведены полевые испытания образцов различных пород древесины (табл. 7). Лабораторные исследования биостойкости были выполнены Л. А. Петренко (табл. 8) в середине прошлого века. В настоящее время в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии проводятся лабораторные испытания как натуральной цельной, так и клееной древесины лиственницы, в ходе которых их свойства сравниваются со свойствами древесины других хвойных пород (табл. 9) .

Larix gmelinii (Rupr.) Litv. Лиственница Гмелина,
или даурская

Переработка древесины

По биологическим характеристикам древесина лиственницы — прекрасное сырье для пиломатериалов. Большой средний диаметр (30−40 см), незначительный сбег, в среднем не превышающий 1 см на 1 м длины хлыста, высокая естественная биостойкость являются конкурентными преимуществами лиственничного пиловочника.

Несмотря на высокие физико механические характеристики и естественную биостойкость, лиственница все ещё остается маловостребованной породой. Одна из причин этого — специфические свойства её древесины:

высокая плотность и большое различие по плотности заболони и ядра, ранней и поздней древесины;
высокое содержание натуральных смол и камеди, достигающее 22,6 % у лиственницы даурской (для сравнения: у сосны — до 4,6 %);
низкая паро- и газопроводность.

В результате при промышленной обработке сырья из лиственницы:

засмаливается режущий инструмент, забиваются пазухи зубьев пил;
в пиломатериалах возникают высокие внутренние напряжения при сушке, приводящие к растрескиванию и изменению их формы;
в пакете шпона образуется парогазовая смесь с высоким внутренним давлением, приводящим к разрушению клеевых связей фанеры.

Табл. 10. Количество пороков (сучков) на поверхности бревен
лиственницы и сосны

Кроме того, у древесины лиственницы пониженная по сравнению с древесиной других хвойных способность к склеиванию и прилипанию, что усложняет формирование клеевых соединений.

Эти и другие технологические трудности обработки лиственницы исследуются, определяются пути их преодоления .

Меньшая по сравнению с другими хвойными породами встречаемость пороков в древесине лиственницы (табл. 10), в первую очередь сучков, дает возможность повысить качественный выход пиломатериалов. По данным Ю. Р. Бокшанина , количество высококачественного материала, получаемого из лиственницы, выше в среднем на 1,2 %, чем из других хвойных пород.

Обработке и использованию лиственничных пиломатериалов в последние годы большое внимание уделяют в Скандинавских странах. Особый интерес представляет использование лиственницы в заводском деревянном домостроении не только в виде пиломатериалов и бруса, клеенного из строганых пиломатериалов, но и в виде фанеры и клееных балок из шпона (LVL).

Клееные материалы из шпона лиственницы имеют ряд преимуществ по сравнению с пиломатериалами благодаря равномерному распределению дефектов по площади и сечению материала, исключению (вырубки) некоторых из них в процессе производства, прочным и водостойким клеевым соединениям . Вот почему у клееных балок из шпона механические характеристики в 1,4−1,6 выше, чем у пиломатериалов.

Анатолий ЧУБИНСКИЙ, Максим ЧУБИНСКИЙ, Галина ВАРАНКИНА,
СПбГЛТА

Использованная литература

1. Вихров В. Е. Строение и физико‑механические свойства ранней и поздней древесины сибирской лиственницы / / Труды института леса СО АН СССР.

1949. - Т. 4. - С. 173-193.

2. Петренко И. А. Стойкость заболони ядра лиственницы сибирской к поражениям различными видами

домовых грибов. Лиственница. - Красноярск: сип. ТИ, 1964. - С. 261-264.

3. Чудинов Б. С., Тюриков Ф. Т., Зубань П. И. Древесина лиственницы и ее обработка. - М.: Лесная промышленность, 1965. - С. 13-50.

4. Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение. - М.: МГУЛ, 2007. - 351 с.

5. Москалева В. Е. Строение древесины и его изменение при физических и механических воздействиях.

М.: АН СССР, 1957. - 165 с.

6. Бокшанин Ю. Р. Обработка и применение древесины лиственницы. - М.: Лесная промышленность, 1982. - 216 с.

7. Чубинский А. Н., Чубов А. Б. Изготовление фанеры из древесины лиственницы. - Л.: ЛДНТП, 1982. - 19 c.

8. Чубинский А. Н. Формирование клееных конструкционных материалов из шпона хвойных пород древесины: автореферат дисс. на соиск. уч. степени

д-ра технических наук. - СПб.: СПбГЛТА, 1995. - 36 с.

9. Чубинский М. А. Биостойкость древесины лиственницы: автореферат дисс. на соиск. уч. степени канд. биологических наук. - СПб.: СПбГЛТА, 2003. - 16 с.

10. Polubojarinov O. I., Chubinsky A. N., Martinsson O. Decay Resistance of Sibirian Larch Wood. - Ambio. - Vol. 29. - № 6. - 2000. - P. 352-353.

11. Барзут В. Н. Использование древесины лиственницы в Швеции / / Лиственничные леса Архангельской области, их использование и воспроизводство. -

Архангельск: АГТУ, 2008. - С. 126-128.

12. Ytikkonen S., Luostarinen K., Piispa Kimmo. Kiln drying of sibirian larch (Larix sibirica) timber. - Mikkeli: MUAS, 2007. - 92 p.

13. Martinsson O., Lesinski I. Sibirian Larch Forestry and Timber in a Scandinavian Perspective. - Bispgarden IiLU, 2007. - 90 p.

Древесина лиственницы более прочная, чем у дуба и составляет 96 МПа на 94 МПа при их практически одинаковой плотности. Отличительным признаком древесины лиственницы является также характерная структура и красивая окраска.

По строению лиственница относится к ядровым породам. Ее ядровая часть имеет красноватый цвет, а заболонь представлена в виде неширокой полосы с ясными контурами белого или желтоватого цвета. Годичные кольца хорошо видны, граница между ранней и поздней древесиной ярко выражена. Древесина имеет красивую текстуру. Причиной тому является различная окраска ядровой и заболонной частей лиственницы, а также то, что в ее строении очень мало сучков.

Обладает неравномерной плотностью, что обусловлено большой разницей плотности слоев ранней и поздней древесины. Плотная древесина лиственницы в свежесрезанном виде имеет водопоглощение 126 %. В зависимости от времени года и времени суток влажность растущего дерева изменяет свои значения. Правда, в небольшом диапазоне, причиной чему опять же высокая плотность.

Низкие значения водопоглощения лиственницы позволяют использовать ее древесину для изготовления паркетной доски высокого качества. Лиственница имеет свойство значительно уменьшать свой объем после сушки. За счет низкой водопроводности дерева, сам процесс ее сушки отличается от сушки других видов древесины. Лиственница коробится и растрескивается за время сушки, потому что очень сильно возрастает внутреннее напряжение.

Климатические условия, в которых растет дерево, влияет и на физические свойства древесины. Так, к примеру, лиственница, выросшая в условиях европейского климата, имеет гораздо меньшую плотность, чем та, что выросла на Алтае или на Урале.

Древесину лиственницы практически невозможно пропитать какими-либо защитными свойствами. Это связано с высокой плотностью и низкой воздухо- и влагопроводностью.

Физико-механические свойства лиственной древесины позволяют использовать ее во многих направлениях. Технология обработки специфическая. Очень сильно пропитана смолами, и при пилении приходится часто очищать полотна пильных фрез от смолы. Перед окрашиванием и шлифованием готовых изделий из лиственницы, верхний слой нужно обезжирить и очистить от смолы, иначе не удастся получить нужного результата. А вот после процедур очистки от смолы, древесина лиственницы легко может быть окрашена и отполирована.

Древесина лиственницы обладает уникальными свойствами, за которые ценится особо, самые важные из них:

Лиственница обладает очень высокой устойчивостью к грибковым заболеваниям и другим биологическим поражениям. Причем наиболее биологическая устойчивость наблюдается в нижней прикорневой части ствола.
Смола, которой пропитана лиственница, обладает очень сильными бактерицидными свойствами. Сейчас в аптеках начали продавать ее как «сера лиственничная», а раньше, да кое-где и сейчас, люди охотно собирали ее и перетапливали, получая необыкновенно ароматную и полезную «жевательную» резинку. Но главное не в этом. За счет этой смолы дерево не требует химической обработки от поражения вредоносными насекомыми.
Под длительным воздействием воды твердость лиственницы повышается, дерево приобретает твердость камня. При этом время нахождения дерева в воде также работает на увеличение его прочности. В Венеции и Амстердаме дома стоят прямо в воде на фундаментах из лиственничных свай. То есть безо всяких оговорок можно сказать, что это дерево приобретает прочность с годами и прошло более чем тысячелетнюю проверку временем.
Огнестойкость ее в сравнении другими хвойными породами намного выше. Так, по отношению к сосне, этот показатель выше в 2 раза.

Среди всех хвойных пород деревьев, заготавливаемых в России, лиственница по своим физико-механическим и декоративным свойствам однозначно лидирует, а внутри российских ее разновидностей самой ценной считается лиственница даурская. Она превосходит остальные виды по прочностным характеристикам и по декоративным. Стволы вырастают высотой более 45 метров, а сбежистость составляет 1.2%.

Области использования лиственничной древесины

Замечательные свойства лиственничной древесины – причина широкого спектра ее использования в промышленности. Строительство, кораблестроение, изготовление музыкальных инструментов, производство паркета, клееного бруса, шпалы при строительстве железнодорожных путей, столбы-опоры линий электропередач – невозможно перечислить все возможности применения этой древесины.

Лиственница в исторических сооружениях

Во дворце графа Шереметьева паркет из лиственницы.
В Москве, в кремлевских соборах и Храме Василия Блаженного, а также в Зимнем дворце Петербурга из нее были изготовлены оконные рамы и перекрытия.
Олимпийский велотрек в Крылатском – дорожки построены из лиственницы.
Лиственницу использовали при изготовлении органа в г. Казимеже (Польша) еще в XVII веке, по причине высоких акустических свойств ее древесины.
В городе Загорске сохранился ковш ручной работы, который выдолблен из корня лиственницы. Древесина ее корневой системы наиболее декоративна. Величина корней поражает. Так, этот ковш, который выдолблен из корня, имеет объем более 15 литров.
Подводные сваи, на которых стоят здания в Венеции и Амстердаме.

Применение в строительстве и промышленности

Спрос на эту древесину не снижается и всегда высок. Особенно полюбился этот вид древесины жителям Западной Европы. В продажу поступает не только в виде пиломатериалов различного плана, но также и в виде бревен (круглого леса).

Современные строители применяют ее при оборудовании причалов, бассейнов, лоджий и балконов, помещений душевых, стеновых панелей и мебели. В России при строительстве деревянных домов стараются нижние венцы дома связать из лиственницы. Если же строится деревянная баня, то использование лиственницы в нижних венцах стало правилом.

Используется не только сама древесина. Ценным сырьем является смола и кора лиственницы. Дубильные вещества, эфирные масла и красители вырабатываются из коры, а лиственничная сера – это таежная жевательная резинка, которая обладает антибактериальными и заживляющими свойствами.

Лиственница сибирская (латинское название Larix sibirica) — это хвойное дерево из семейства сосновых. Название этого хвойного дерева отражает его особенность ежегодно осенью сбрасывать хвою как листья. Размеры самого дерева лиственницы составляют в среднем 50 м в высоту и 2,5 метра в ширину у основания. Лиственницы — долгожители, обычно они проживают от 700 до 1000 лет.

В России лиственницы распространены от северной границы лесов до границы с лесостепью. Наибольшие скопления лиственниц находятся на Дальнем Востоке и в Сибири. Также встречается лиственница в Европейской части нашей страны, но для строительства представляет ценность пиломатериалы из лиственницы сибирского происхождения. Лиственница, выросшая в более мягком европейском климате, имеет более рыхлую древесину, похожую по своим свойствам на древесину сосны.

Свойства лиственницы

Лиственница сибирская имеет высокую стойкость к гниению. Ее древесина имеет биологическую стойкость в два раза большую, чем у сосны. В соответствии с европейским стандартом ЕН 350-2; 1994 древесину лиственницы относят к очень стойким породам, а древесину сосны — к умеренно стойким. Стойкость к разрушению этой древесины объясняется сочетанием ряда ее уникальных свойств:

высокой плотности,
особому составу смолы,
высокой смолистости.

Известное доказательство прочности и долговечности лиственницы — это сваи, на которых стоит Венеция, сделанные именно из этого дерева. Они стоят в воде и не требуют замены уже более 1000 лет.

Стойкость лиственницы к гниению дает возможность использовать ее в тех местах, где деревянная конструкция вынуждена контактировать с водой или землей: в отделке бассейнов, причалов, во внешней отделке домов, для создания деревянных полов под открытым небом, сваи, дорожек и т. п.

Лиственница имеет оченьтвердую древесину, она почти равна твердости древесины дуба, а ее прочность при изгибе, растяжении и сжатии буше, чем у дубовой. А красивая текстура лиственницы в сочетании с ее прочностью дает возможность широко использовать лиственницу сибирскую в качестве половой доски , рассчитанной на использование многими десятилетиями.

Как уже отмечалось, рисунок древесины лиственницы очень красив. Он имеет ярко выраженную структуру, особый шелковистый блеск и широкую гамму из 12 цветов: ее образуют светло-желтые, красные и золотисто-коричневые цвета.

Ценность древесины лиственницы и в том, что она имеет совсем небольшое количество сучков и прочих дефектов. Поэтому из ствола лиственницы можно получить большое количество высококачественной древесины. Отсутствие изъянов дает возможность использовать лиственницу в дизайне самых дорогих интерьеров.

Древесина лиственницы обладает повышенной огнестойкостью.