Сравнение свойств хвойных пород древесины
Хвойная древесина — это материал с уникальными качествами, который востребован при строительстве, для изготовления мебели и разных столярных изделий. Работа с древесиной хвойной породы доставит истинное удовольствие, если разбираться в её свойствах и умело их использовать.
Виды древесины хвойных пород
По российским стандартам пиломатериалы изготавливают из 5 видов хвойных пород деревьев, поэтому в этой статье будут рассмотрены именно эти виды.
1. Сосна
Известно до 120 видов сосны. В России 20% территории занимает сосна обыкновенная, сибирская и крымская.
В разрезе у сосны ядро по цвету не сливается с жёлто-белой заболонью. Годовые кольца хорошо просматриваются и имеют резкие переходы от ранних и поздних периодов роста.
2. Ель
К семейству Сосновых относят ель. Существует 50 видов деревьев этой породы. Очень распространена ель обыкновенная. Посадки из ели занимают большие территории в России. Если на северном Кавказе произрастает кавказская ель, то в степной полосе России встречается белая ель.
Текстура невыразительная. Изредка на волокнах встречаются «кармашки» со смолой. При высокой температуре смола вытекает. Часто ель проедает короед, поэтому остаются отверстия.
3. Лиственница
В России лиственница занимает большую часть лесов. Она относится к однодомным растениям семейства Сосновых. Известно около 14 видов такого дерева. Лиственница единственное хвойное листопадное дерево. В лесных массивах лиственница вырастает высотой более 40 метров. Дерево растёт быстро и доживает до 600 лет.
Ядровая порода, у которой тёмное ядро с красновато-бурым оттенком, занимает 70% ствола. У заболони белый или желтоватый оттенок. На срезе хорошо различаются годичные кольца и малочисленные смоляные ходы.
Текстура дерева напоминает текстуру сосны, но имеет более яркий и декоративный вид. Древесина тяжёлая, легко колется, имеет запах скипидара.
4. Кедр
Дерево из семейства Сосновых в России называют сибирской сосной. Кедр включает 4 вида и ценится древесиной, хвоей и семенами. В России встречаются три вида кедров: сибирский, кедрач и корейский.
У ядра кедра желтовато-розовый или светлый цвет. Желтовато-белая заболонь не имеет резкой границы с ядром. На срезе выделяются годичные кольца, но при этом переходы между ранней древесиной и поздней нерезкие, растушёванные.
Текстура кедра напоминает текстуру сосны, но у неё смоляных ходов меньше, а их размер больше. Дерево богато эфирными маслами, поэтому при нагревании выделяется бальзамический аромат, который убивает многие болезнетворные микробы.
5. Пихта
В семействе Сосновых есть вечнозелёное хвойное растение, которое называют пихтой, что в переводе с карельского означает «смола». Существует 50 видов пихт. В России больше всего посадок сибирской пихты.
Кора у дерева гладкая и ровная, но с возрастом растрескивается. В раннем возрасте деревья не болеют, так как содержат летучие смолы. На коре есть утолщения, которые называют желваками. В них содержится густая живица. Это аналог смоляных ходов на стволах хвойных деревьев.
Безъядровая порода имеет спил, похожий на ель. Между сердцевиной и заболонью нет визуального различия. Иногда из старых волокон образуется ложное ядро. Древесина белого цвета. В некоторых случаях появляется жёлтый или бурый оттенок, а у середины среза буро-коричневый оттенок.
Текстура дерева длинноволокнистая, поэтому пихта нашла широкое применение в бумажной промышленности.
Физические свойства хвойных пород
У каждой хвойной древесины особенные физические свойства, с которыми связывают её использование.
1. Плотность
Показатель плотности определяют по отношению между массой и объёмом материала. Плотность имеет большое значение для дерева. Древесина твёрже и тяжелее, если высокий показатель плотности. Породы с высокой плотностью сложно обрабатывать из-за высокой прочности. Кроме того, плотные породы дерева плохо пропитываются антисептиками, а полы и лестницы из такого материала мало истираются.
Наиболее плотная древесина у лиственницы, а малую плотность имеет пихта, сосна и ель.
2. Влажность
Количественный показатель воды в дереве — это влажность. Она зависит от пористости дерева и состояния окружающей среды.
Пользуются понятием «естественная влажность», которая относится к растущему дереву или в первый момент после его спиливания.
Понятие «столярная влажность» относится к высушенной древесине, которую используют для внутренней отделки. Она составляет 8‒12%. При строительстве используют материал с влажностью 14%.
3. Усадка при сушке
Все пиломатериалы сушат, так как после этого повышается их прочность, твёрдость, износостойкость. При сушке происходит усушка и усадка дерева, а значит, меняются его размеры. От интенсивности сушки зависит распределение влаги внутри материала. Влажность снижают до 6‒8%, используя разные способы сушки.
Усадку древесины во время сушки оценивают по объёмному коэффициенту. Высокий показатель усадки считают недостатком породы дерева.
4. Проницаемость
Капилляры в древесине создают хорошие условия для проницаемости газов и жидкости. Испытания проводят, пропуская через дерево под давлением воду и воздух.
От проницаемости зависит уровень пропитки защитными составами хвойной древесины.
У сосны и ели из-за одинаковой пористости коэффициент проницаемости для водяного пара одинаковый: в продольном направлении 0,32 мг/(м•ч•Па), в поперечном направлении 0,06 мг/(м•ч•Па).
На уровень водной проницаемости и устойчивость к гниению влияют смоляные ходы. Они есть у всех хвойных пород, кроме пихты. У кедра самые крупные ходы размером до 0,14 мм, а самые мелкие 0,08 мм у лиственницы.
Показатели газопроницаемости у хвойных пород тоже разные.
5. Биостойкость
Главный враг дерева — это влага. Под её действием образуется гнилостный грибок, который разрушает материал. Биологическая стойкость зависит от способности материала сопротивляться разрушительному действию влаги. Её разделяют на два вида:
6. Теплопроводность
Важное свойство хвойных деревьев удерживать тепло. Его определяют по коэффициенту теплопроводности: чем меньше коэффициент, тем древесина лучше удерживает тепло. Лучше всего тепло удерживает кедр.
Показатель теплопроводности зависит не только от уровня плотности, но и от влажности дерева. Высокий коэффициент теплопроводности имеют материалы с высокой влажностью и плотностью.
Механические и технологические свойства древесины хвойных пород
От этих свойств зависит производство и особенности обработки хвойных пиломатериалов.
1. Прочность
У хвойных деревьев есть способность противостоять разрушительным механическим воздействиям. Её показатель связан с направлением воздействия, плотностью, влажностью и качеством дерева.
Во время испытаний на образец действуют разными силами.
Все породы дерева в случае растяжения вдоль волокон имеют предел прочности не более 130 МПа. Этот показатель в первую очередь зависит от строения материала. Достаточно небольшого нарушения в структуре волокон, чтобы прочность значительно снизилась.
Растяжение дерева поперёк волокон показывает невысокую прочность всего 6,5 МПа.
Показатель сжатия вдоль волокон у хвойного дерева ниже в 2‒3 раза, чем показатель растяжения в том же направлении.
Более в пять раз сопротивление продольному сжатию превышает поперечное сжатие в радиальном и тангенциальном направлении.
Образец на изгиб испытывают под растяжением и сжатием. Показатель прочности хвойного материала во время изгиба вдвое превышает этот показатель, когда сжимают вдоль волокон.
Если дерево легко гнётся, то его считают гибким, вязким и упругим. Благодаря хорошей упругости дерево всегда возвращается в первоначальную форму.
2. Твёрдость
Показатель твёрдости дерева зависит от его сопротивления внедрению постороннего тела. При определении твёрдости способом Бринелля вдавливают в дерево силой
100 кг шарик 10 мм из металла. У одной породы твёрдость меняется в разных местах распила.
Твёрдость материала имеет значение при работе режущими инструментами: фрезерование, пиление.
3. Ударная вязкость
Во время деформации и разрушения от ударных нагрузок дерево поглощает энергию. Эту особенность материала называют ударной вязкостью. Её измеряют по затраченной энергии груза, который падает с определённой высоты. Вязкость тем выше, чем больше нужна работа, чтобы повредить образец.
4. Упругость
Хвойное дерево восстанавливает первоначальную форму, когда прекращается механическое воздействие. Эта способность объясняется упругостью материала. Модуль упругости определяет усилие, которое требуется приложить вдоль волокон, чтобы дерево деформировалось на 100%.
5. Сопротивление раскалыванию и скалыванию
При испытаниях на раскалывание деревянным клином разделяют вдоль волокон дерево на части. Происходит раскалывание (расщепление), которое зависит от вязкости материала. Сопротивление раскалыванию повышается от разных пороков дерева, например, от сучков.
При скалывании образец разрушают поперёк волокон, например, спилом. В этом случае прочность выше, чем при раскалывании.
6. Износостойкость
Поверхности материала при трении сопротивляется разрушению. Это свойство называют износостойкостью. Она зависит от твёрдости и плотности дерева.
Чем выше твёрдость, тем выше износостойкость. Высокая влажность повышает износ.
7. Удерживание металлического крепления
Благодаря упругости дерево удерживает гвозди и шурупы. Материал оказывает сопротивление удалению крепления. Сила удерживания зависит от влажности и плотности древесины, а также от размеров крепёжных элементов. Большое значение имеет направление по отношению к волокнам, под которым крепление входит в материал.
От правильного выбора породы хвойной древесины зависит долговечность и качество построенных сооружений, изготовленной мебели и столярных изделий.
Автор: Виктор Прохоров
Еще статьи из раздела Всё о древесине:
Какую древесину выбрать для строительства деревянного дома: ель, кедр, лиственница, сосна
Задумывались ли вы о том, из какого именно дерева строится деревянный дом? Если да, скорее всего вы не первый день изучаете вопрос и относитесь с максимальной ответственностью к материалу, из которого будет построен ваш дом. Мы очень ценим это в заказчиках и упростим вам поиски, рассказав об основных породах дерева для дома с точки зрения опыта строительной компании. Сделаем акцент на 3 пунктах: традиционно плюсы и минусы, а еще расскажем, как мы применяли ту или иную древесину.
Сосна:
Основной материал, из которого строятся деревянные дома уже много веков. И если раньше серьезной проблемой были насекомые и грибок, то сейчас все успешно решается антисептической обработкой, особенно методом окунания.
Самым весомым недостатком бруса из сосны является усадка, которая составляет 5-7% и длится 6-18 месяцев. Но хорошая новость в том, что благодаря современному оборудованию о длительной усадке пора забыть. Мы можем высушить брус до степени влажности от 18% достаточной, чтобы приступить ко внешней отделке практически сразу после монтажа стен и кровли.
Красивый белый цвет, который практически не меняется со временем, и однородная структура бруса из ели привлекают некоторых заказчиков. Еловая древесина обладает низкой теплопроводностью, значит в доме из нее будет тепло. Но еще она мягкая и плохо переносит влагу, а значит сильнее подвержена гниению. Из-за большого количества сучков ель сложна в обработке, поэтому часто применяется для производства клееного бруса, а не цельного бревна.
Мы много работаем с древесиной из ели, но производим из нее только пиломатериал, для которого она подходит замечательно.
Кедр:
Обладает большим списком преимуществ, среди которых высокая прочность специфические вещества (фитонциды), уничтожающие микробы, и приятный розоватый цвет. Такие свойства издавна ценили строители деревянных домов и использовали кедровую сосну для окладных венцов или для отделки хозяйственных помещений, чтобы уберечь их от грызунов и насекомых.
Мы строили дома из кедровой сосны, и они получились очень красивыми, но дорогими. А резкий запах древесины только отдаленно напоминает хвойный и понравится не всем.
Лиственница:
Одна из самых распространённых пород хвойных деревьев, отличается прочностью и невероятной устойчивостью к воде, от которой не гниет, а только становится тверже. Но в то же время лиственница более смолистая и тяжелая, чем другие хвойные породы, требует больших усилий при обработке – ее очень сложно высушить. Это сильно влияет на стоимость бруса из лиственницы, как и транспортные расходы на доставку из России.
Владельцы домов из лиственницы отмечают, что эта древесина холодная на ощупь и недостаточно хорошо удерживает тепло. На самом деле характеристики теплопроводности сопоставимы с сосной, но многое зависит от качества материала, которое сложно проконтролировать, покупая древесину у зарубежного поставщика.
Тем не менее, за 17 лет не нашлось ни одного заказчика, готового построить весь дом из лиственницы: окладные венцы – да, террасы – постоянно, но не дома.
Кедр VS Сосна
Многие при покупке внутренней отделки, зачастую задаются вопросом, что брать Кедр или же Сосну. В этой корткой статье мы попробуем донести до вас основные плюсы и минусы этих двух материалов.
ПРОМО 
Пиломатериалы из сибирского кедра: планкен, вагонка, полок для отделки вашего загородного дома и бани.
Всегда в наличии на собственном складе компании. Отличное качество и низкие цены обязательно порадуют вас. Вы всегда можете проконсультироваться по указанным в контактах телефонам, и сотрудники подберут именно то, что вам подойдёт лучше всего!
Начнём пожалуй с Кедра, уникальность антисептических свойств делает его особо ценным среди других пород древесины используемой в домостроении. В состав этого замечательного дерева входят короткие волкна благодаря которым:
А) Влагоустойчивость древесины.
Б) Не даёт усушку и не изменяет свою геометрию (из-за коротких волокон доску не ведёт).
В)Является прекрасным антисептиком и устойчив к перепадам температур, в следствии чего отлично подходит для отделки помещений с нестабильным микроклиматом (бани, сауны, парные).
Г) Аромат еще одна главная особенность Кедра он прекрасно подходит для спальни,переночевав в комнате обшитой Кедром человек просыпается полностью отдохнувшим, в бодром расположении духа, чтобы не быть голословным предложу почитать комментарии наших покупателей в разделе Кедровая вагонка.
Из минусов (относительных), наверное, можно отметить, что у Сибирского Кедра:
ПРОМО Ищите проекты бани для вашего загородного участка?
Тогда мы вам можем предложить проекты уже реализованные нашим строительным отделом по технологии ручной рубки бревна, переруб «русская чаша»
Так как Вы можете видеть выше, мы по пунктикам разобрали основные плюсы и минусы Кедра. Теперь переходим к главной альтернативе для внутренней отделки Сосне.
Сосны вечнозелёные, богатые смолой деревья, главным, пожалуй и неотъемлимым преимуществом является:
А) Приемлемая стоимость и легкодоступность
Б) Материал достаточно легкий и теплый
На этом заканчиваются плюсы Сосны и мы переходим к минусам этого чудесного хвойного дерева:
А) Скажем так из-за большого содержания смол его не рекомендуем применять в помещениях с нестабильным микроклиматом (бани,сауны) просто-напросто, сильно выделяющаяся смола испортит все впечатления от отдыха.
Б) Если доска тонкая (менее 19мм), плохо держится сучок.
В) Более подвержена разрушению нежели Кедр, так как в составе дерева мало природного антисептика.
Г) Уже давно никто не сортирует на сосну и ель, так что всю продукцию можно назвать хвоя.
Вот в принципе основные плюсы и минусы этих пород, какое именно дерево является победителем в этом противостояние решать вам, мы лишь даём возможность выбрать для Вас наиболие подходящий вариант.
Кедр или сосна
26.05.17 23:46 Ответ на сообщение Кедр или сосна пользователя Ал555
27.05.17 00:20 Ответ на сообщение Re: Кедр или сосна пользователя Правое_полушарие
27.05.17 00:39 Ответ на сообщение Re: Кедр или сосна пользователя Правое_полушарие
В ответ на: И срублен зимой на растущую луну, но кто даст гарантию.
В ответ на: Кедр тоже разный бывает, но горно Алтайского надо
«Виды сосны, дающие съедобные орехи, условно объединяются под названием кедровые сосны. Однако надо помнить, что Кедр (Cedrus) — другой род деревьев того же семейства, а семена сосны не являются орехами в ботаническом смысле.» (с) сосна
Не растёт кедр (Cedrus) на Алтае. Ну не растет.
27.05.17 09:51 Ответ на сообщение Кедр или сосна пользователя KOCTA
27.05.17 12:27 Ответ на сообщение Re: Кедр или сосна пользователя АВСД
Ваш намёк прозрачен как слеза младенца, однако для меня это вовсе не повод брать на себя ответственность за все эти парадоксы.
А я чо, винават!? 
27.05.17 20:14 Ответ на сообщение Re: Кедр или сосна пользователя АВСД
Исправлено пользователем Анжелина12 (28.05.17 00:12)
28.05.17 07:32 Ответ на сообщение Кедр или сосна пользователя KOCTA
Исправлено пользователем Анжелина12 (29.05.17 11:55)
28.05.17 12:58 Ответ на сообщение Кедр или сосна пользователя Правое_полушарие
Ага, можно подумать я этого не читал.
А вы читали:
—
Род насчитывает 4 вида:
Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carrière — Кедр атласский
Cedrus brevifolia (Hook.f.) Elwes & A.Henry — Кедр короткохвойный, в ряде источников данный вид считается подвидом вида Кедр ливанский (Cedrus libani)[8]
Cedrus deodara (Roxb. ex Lamb.) G.Don — Кедр гималайский
Cedrus libani A.Rich. — Кедр ливанский
Под именем «кедр» известны многие деревья, в действительности не относящиеся к этому роду. Среди них:
Сибирский кедр (Pinus sibirica — Сосна сибирская), Европейский кедр (Pinus cembra — Сосна европейская) и Корейский кедр (Pinus koraiensis — Сосна корейская) — виды рода Сосна, хотя они и состоят с кедрами в одном семействе;
Канадский красный кедр (Thuja plicata — Туя складчатая) и канадский белый кедр (Thuja occidentalis — Туя западная) — виды рода Туя семейства Кипарисовые;
Восточный красный кедр (Juniperus virginiana — Можжевельник виргинский) — вид рода Можжевельник также из семейства Кипарисовые;
Аляскинский жёлтый кедр (Cupressus nootkatensis — Кипарис нутканский) — вид рода Кипарис также из семейства Кипарисовые;
Испанский кедр (Cedrela odorata — Цедрела душистая) — покрытосеменное дерево рода Цедрела, не имеющее даже отдалённого родства с настоящими кедрами.
Почему кедр лучшее дерево для бани
Для строительства бани подходит не каждая древесина. Давайте рассмотрим самые известные хвойные породы – это сосна, кедр и лиственница. На первый взгляд кажется, что эти породы дерева однотипны и практически ни чем не отличаются, но это не так. Они имеют свои различия в ключевых показателях, которые очень важны для строительства дома или бани.
Лиственница
Преимущества древесины лиственницы
Баня из лиственницы будет прочной, но холодной. Она быстро отдает тепло
Недостатки древесины лиственницы
Помимо прочности, кедр имеет ряд очень важных преимуществ перед своими собратьями. Фитонциды, выделяемые кедром, считаются лечебными. Дома, рубленные из кедра, будут самые чистые и в них легко дышать.
Преимущества древесины кедра
Древесина кедра имеет красивую текстуру и розоватый оттенок. Она хорошо поддается обработке. Если сравнивать сосну и кедр с точки зрения стойкости к гниению и растрескиванию, то абсолютное первенство в этом отношении у кедра.
Недостатки древесины кедра
При всех преимуществах кедра есть и минус — кедр дороже сосны, а значит и бани из кедра будут стоить дороже. Зато они прослужат дольше и в них можно париться даже зимой в морозы.
Сосна
Сосна — хороший строительный материал, но она уступает по стойкости и долговечности лиственнице и кедру. Она достаточно прочна и, если вы не планируете париться в холодное время года, в сосновой баньке вы не замерзнете. Кроме того, сосна наиболее доступна по цене, поэтому очень часто недорогие бани изготавливают именно из сосны.
Преимущества древесины сосны
Недостатки древесины сосны
Если вы планируете париться в бане и зимой, и летом, то больше подойдет кедр. Баня будет служить долго, надежно и поможет оздоровить организм.
Какое дерево лучше для бани — таблица теплопроводности
Для тех, кто любит цифры и конкретику — ниже представлена сравнительная таблица теплопроводности древесины.
Чем ниже коэффициент теплопроводности — тем хуже материал переносит тепло. Нам как раз это и надо, чтобы стенки бани не отдавали тепло наружу. Для примера — коэффициент теплопроводности вакуума 0, он не переносит тепло. Это свойство используют в термосах (когда делают двойные стенки), чтобы сохранить температуру содержимого.
По таблице видно, что лучший выбор древесины для бани, доступный в России, — это кедр. У него самое низкое значение теплопроводности из-за мелкослойной структуры, которая хорошо удерживает тепло.
Таблица теплопроводности древесины различных пород
| Древесина | Теплопроводность, в мВт/(м*К) |
| Пробковое дерево | 45 |
| Кедр | 95 |
| Ель | 110 |
| Лиственница | 130 |
| Береза | 150 |
| Липа | 150 |
| Пихта | 150 |
| Сосна (поперек волокон) | 150 |
| Тополь | 170 |
| Клен | 190 |
| Дуб (поперек волокон) | 200 |
| Дуб (вдоль волокон) | 400 |
| Сосна (вдоль волокон) |
