CC BY
43
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ РАЗНЫХ ФОРМ ОСИНЫ (POPULUS TREMULAE)
Елисеев С.Г., Ермолин В.Н. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
In given article results of research of influence of the form of an aspen on physical and mechanical properties of wood are resulted. Distinctions ofphysical and mechanical properties of wood of three investigated forms of an aspen are authentically confirmed.
В настоящее время возрастает интерес деревообработчиков к древесине ранее мало востребованных древесных пород, таких как осина. Это обусловлено рядом специфических свойств данной породы, а также скоростью ее возобновления и роста. Осина в отличие от хвойных лесообразующих древесных пород Красноярского края имеет положительную динамику по увеличению площади произрастания, так по данным учета лесного фонда с 1993 по 2003 год площадь занимаемая осинниками увеличилась на 8,6%, к примеру, площадь занимаемая сосновыми древостоями уменьшилась на 1,7%; еловыми на 8,4%; лиственничными на 20,9% [1].
В лесоводческой литературе имеется большое количество работ, в которых принято кроме вида осины (Тополь дрожащий) выделять и формы осины по различным морфологическим признакам, таким как сроки распускания и опадания листьев, цвет коры деревьев и т.д. [2,3,4,5].
Из литературы известно, что эти формы осины имеют существенные различия по лесоводственно-таксационным показателям, а также по устойчивости к поражению стволовыми гнилями растущих деревьев [2]. В этом разрезе больший интерес, для целей использования данной породы в деревообработке, представляет исследование влияния формы осины на физико-механические свойства древесины и соответственно целесообразности учета формы при ее переработке.
С этой целью нами были проведены исследования направленные на определение основных физико-механических свойств древесины разных форм осины (плотность, усушка, прочность при сжатие вдоль волокон, прочность при статический изгиб и т.д). Для этого были подобраны древостои осины возраста спелости с близкими условиями произрастания трех форм по цвету коры: зеленокорая, светлосерокорая, белокорая. В этих древостоях в соответствии с ГОСТ 16483.089, ГОСТ 16483.6-80 были отобраны модельные деревья, из которых в соответствии со стандартной методикой изготавливались образцы и проводились испытания. Результаты испытаний представлены в таблице 1 и рисунке 1.
Как показали результаты исследований, серокорая форма по всем показателям уступает зеленокорой и белокорой формам и имеет наименьшие из исследуемых форм процент объемной усушки (Рисунок 1а,б,в,г,д).
Таблица 1 - Результаты физико-механических испытаний_
Форма Показатель Количество образцов, шт. Диапазон колебаний о
Плотность, кг/м3
Зеленокорая 427 ±4,4 110 376-471 23,38
Серокорая 397±4,0 110 361-445 21,35
Белокорая 465±2,9 110 435-502 15,46
Объемная усушка, %
Зеленокорая 12,3±0,13 110 10,9-13,8 0,67
Серокорая 11,7±0,17 110 10,1-14,0 0,87
Белокорая 12,9±0,14 110 11,5-14,4 0,72
Прочность при сжатии вдоль волокон, МПа
Зеленокорая 38,9±0,33 110 36,0-43,6 1,77
Серокорая 35,5±0,48 110 30,0-40,7 2,55
Белокорая 41,3±0,34 110 38,4-44,8 1,79
Прочность при статическом изгибе, Мпа
Зеленокорая 68,6±1,57 105 54,7-83,2 7,54
Серокорая 64,4±0,95 105 53,2-73,9 4,91
Белокорая 74,6±0,6 105 69,2-80,0 3,1
Прочность при скалывании вдоль волокон (тангентальная плоскость), МПа
Зеленокорая 8,3±0,19 50 7-9,5 0,65
Серокорая 7,5±0,14 50 6,7-8,4 0,48
Белокорая 8,0±0,1 50 7,7-8,6 0,35
Плотность
Объемная усушка
Зеленокорая
Серокорая Форма
Белокорая
13
12,8 -
12,6 -
12,4 -
12,2 -
* 12 -
* 11,8
11,6
11,4
11,2
11 -
Зеленокорая
Серокорая
Форма
Белокорая
а
б
42 41 40 1 39
& 38
0
1 37
а
^ 36
си
| 35 с
34 33 32
Прочность при сжатии вдоль волокон
Зеленокорая
Серокорая
Форма
Белокорая
Прочность при статическом изгибе
76 74 72
с
2 70
5"
о 68 х т о
£ 66 с
<и
64
о. с
62 60 58
Зеленокорая
Серокорая
Форма
Белокорая
480
460
440
420
400
380
360
в
г
Прочность древесины при скалывании вдоль волокон
8,4
8,2-- -
* 8-- ---
s"
£ 7,8-------
х т о
& 7,6-------
с
О I
Ч
£ 7,4---------
с
7,2---------
7 J-1-1-,-1-1-,-1-1-,
Зеленокорая Серокорая Белокорая
Форма
д
Рисунок 1 - Графики физико-механических показателей древесины форм осины
Белокорая форма по большинству исследованных свойств имеет более высокие результаты в сравнение с другими формами (Рисунок 1а,в,г), однако она показала меньший предел прочности при скалывании вдоль волокон в сравнение с зеленокорой формой (Рисунок 1д) и самый высокий процент объемной усушки(Рисунок 1б). Зеленокорая форма по физико-механических показателям занимает в основном среднее положение, между серокорой и белокорой формами, за исключением предела прочности при скалывании вдоль волокон.
Достоверность различия полученных данных подтверждается критерием Кохрена (Cochran's)[6].
Проведенные исследования показали, что по целому ряду показателей между формами осины имеются существенные различия, что делает форму осины существенным фактором в деревообработке.
Библиографический список
1. Соколов В.А., Фарбер С.К. Возобновление в лесах восточной Сибири. - Новосибирск. : Издательство СО РАН, 2006. - 219 с.
2. Данилин М.А. Осиновые леса Сибири. - Красноярск: Издательство Красноярского университета, 1989. - 184 с.
3. Яблоков А.С. Воспитание и разведение здоровой осины. - М.: Гослесбумиздат, 1963. -385 с.
4. Щепотьев Ф.Л., Павленко Ф.А. Быстрорастущие древесные породы. - М.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962. - 430 с.
5. Долгошеев В.М. Научное обоснование рубок ухода в осинниках приуралья с использованием селекции: автореф. Дис. канд. сельхоз. наук: 562 / В. М. Долгошеев. - С., 1969. - 30 с.
6. Филиппович А.А., Кротова Л.Л., Криворотова А.И. Основы научных исследований. Статистическая обработка результатов экспериментов: учебное пособие. - Красноярск: Сиб-ГТУ, 1999. - 72 с.
