Особенности и свойства древесины березы
Не менее 120 видов березы произрастают от субтропиков до тундры. Не менее 40 видов известны на территории бывшего СССР. Максимальная высота деревьев 45 метров, стандартная – не больше 30. Кора березы, как правило, гладкая и покрытая тонким слоем бересты. Пробковая ткань отслаивается при росте дерева. Кора имеет чаще белый, желтоватый, розовый, реже коричневый и серый цвет. У березы есть цветы и сережки, а её листья имеют разновидности по форме от круглых до зубчатых. Дерево в большинстве своем морозостойкое. Древесина практически не используется для строительства, что не мешает её применять в других сферах.
Содержание
Виды березы
Из 4 десятков сортов березы, большая часть пригодна для химической промышленности и при создании мебели. Это обусловлено во многом физическими показателями, которые указывает на то, что дерево не отличается большой плотностью, нужной твердостью и при этом подвержено пагубному разрушению со временем. Тем не менее есть такие сорта берез, которые считаются очень ценными и могут быть использованы в разных отраслях народного хозяйства.
Несколько слов о березе обычной:
Повислая
Эта разновидность березы достигает максимальной высоты в 30 метров во взрослом возрасте. Он наступает после её восьмилетия. Тогда же коричневый ствол дерева становится белым. Древесина же окрашена в желтовато-белый оттенок. Это одна из самых тяжелых и довольно плотных древесин.
Второе название – бородавчатая береза, этот вид получил из-за того, что дерево покрыто бородавками из смолы. У молодой березы ветви прямые. А у старой – обвисшие книзу. Листья по форме напоминают ромб. Цвет береза повислая в мае или июне. Цветы имеют коричневый цвет. Растет в лесистой, горной местности, а также на равнинах по территории всей России.
Дерево очень светолюбивое, его продолжительность жизни может достигать 120 лет. Ценится за высокие теплотворные показатели. Используется при производстве древесного угля, изготовлении лыж и фанеры. Показатели древесины заслуживают оценки 5 баллов.
Фото повислой березы
Карликовая
Это очень похожий на большую березу ветвистый кустарник. Он растет в северных районах России и на территории всей Канады. Выбирает гористую или болотистую местность. Листья растения небольшие, сверху темно-зеленые, снизу светлые. Сережки маленького размера имеют овальную форму. Кора взрослого растения гладкая, коричневого цвета, покрыта пробковым слоем.
Кустарник растет медленно, но способен выдержать критически низкие температуры. На Севере листья карликовой березы используются в качестве корма оленям. А ствол и ветки для костра. Используют карликовую березу и в ландшафтном дизайне.
Фото карликовой березы
Карельская
Соседкой повислой березы в лесах Карелии, Беларуси, Литвы и северо-западных районах европейской части России часто является карельская береза. Дерево имеет особый кап (нарост) на стволе. Он очень ценится за интересную текстуру.
Она является подвидом повислой березы и растет небольшими группами. Бывает трех видов:
- низкорослая,
- средней высоты,
- высокорослая.
Рисунок древесины самый красивый и своеобразный. Дерево используется для создания скульптурных композиций, посуды, других поделок. Древесина карельской березы одна из довольно ценных и именно она часто является символом Севера России.
Фото карельской березы
Даурская (корейская)
Черная береза достигает высоты в 25 метров. Растет на нижних склонах гор в Японии, Северном Китае, Корее, Монголии и на Дальнем Востоке. Считается, что там, где есть эта береза хорошая почва для земледелия. Листья овальные темно-зеленого цвета. Любит свет и влагу. Чаще всего используется в декоративных целях или для производства угля, а также при изготовлении поделок.
Что из себя представляет черная береза, расскажет видео:
Приземистая
Эта разновидность березы является кустарником, максимальная высота которого не превышает 2,5 метров. Чаще всего приземистая береза растет на болотах в Западной Сибири, на Дальнем Востоке, в центральной Украине.
Листья кустарника овальные со смолянистыми бородавочками. Почки овальные, опушенные. Цвет вместе с появлением листьев в мае. Листья, почки и кора используются человеком только в лекарственных целях или для растопки твердотопливных печей.
Фото приземистой березы
Железная
Второе название – береза Шмидта. Её древесина не только не тонет в воде, но ещё и не горит. Растет на скалистом грунте в Японии, Китае, южном Приморье. Дерево вырастает до двадцати метров, крона начинается после 8 метра. Цвет коры колеблется от темно-серого до бурого.
Эта береза долгожитель. Доживает до 400 лет. Растет очень медленно первые полвека. Любит свет. При малом его количестве сильно наклоняет ствол. Ее применение в хозяйстве невозможно, так как нет инструментов, которые бы могли её обработать.
Красная
Это дерево, высота которого не превышает 5 метров. Кора желтовато-серого цвета. Береза красная или Ярмоленко растет только в Казахстане, причем только в Алма-атинской области. Её и там очень мало, поэтому она занесена в Красную книгу и её сруб запрещен.
Фото красной березы
Береза Эрмана (каменная)
Betula ermani Cham. Она растет на Сахалине и Камчатке, а также на Дальнем Востоке и Японии. Иногда её называют сибирской. Кора у дерева, высота которого не более 20 метров, бурого цвета. Эта береза морозостойкая. Растет в каменистой почве. Используется для растопки, при производстве угля, а также при изготовлении поделок.
На фото — береза Эрмана
Особенности древесины
Береза растет быстро, легко приспосабливается, хорошо восстанавливается. Её древесина легко подвержена обработке, отлично полируется.
Из березы делают:
- паркет,
- лыжи,
- фанеру,
- изделия для токарного производства,
- мебель.
Древесина не подвержена гноению, именно поэтому были найдены берестяные грамоты, а также туеса, короба, ладьи. Каждому из этих изделий более 500 лет. Славяне считали, что береза спасает от бед и обеспечивает благополучие. Поэтому её всегда сажали рядом с жильем. В современном хозяйстве использовать березу довольно дорого, хотя её технические и механические характеристики имеют довольно высокие показатели.
Физико-механические характеристики березы
Береза не относится к материалам-лидерам строительной индустрии. Её древесину используют здесь для производства полуфабрикатов. Однако в мебельном производстве ей отведена большая роль. Такое предназначение обусловлено различными физическими показателями древесины.
Плотность
Относительная, условная плотность древесины – это пропорциональное соотношение одинаковых по весу частей, одна из которых абсолютно сухая, другая на пределе гигроскопичности. Береза относится к древесине со средним показателем плотности. При относительной влажности в 12% он равен 0,65 г/м3. А при влажности в 25% составляет 0,71 г/м3. Примечательно, что плотность поздней древесины более чем в 2 раза выше, чем у ранней.
Прочность древесины
Сопротивление разрушению извне называется плотностью древесины. Этот показатель тем меньше, чем выше влажность дерева. На прочность влияют и внешние пороки дерева. Самая прочная древесина у черной березы.
При влажности в 12% показатели предела прочности следующие:
Вид березы | При статистическом изгибе | При сжатии волокон | При радиальном скалывании | При тангенциальном распиле |
Даурская | 1202-105 Па | 601,44-105 Па | 125-105 Па | 152-105 Па |
Ребристая | 1265,6-105 Па | 628,32-105 Па | 138,43-105 Па | 172-105 Па |
Каменная | 1266-105 Па | 609-105 Па | — | — |
Перечисленные показатели присущи большинству сортов древесины березы. Такие параметры относят древесину к мягким породам деревьев.
А вот прочные сорта березы следующие:
- Железная;
- Пушистая;
- Плакучая.
При этом любой виды древесины березы имеет наименьший показатель сопротивляемости при радиальном расколе. Подобный раскол используется при изготовлении дров. А максимальную прочность получает древесина любой березы при тангенциальном расколе. Таким способом делают прочные изделия, например, рукоятки топоров и стамесок.
Твердость
Общепризнанная шкала для определения твердости древесины разных пород заложена в методике Бринелля. Согласно ему большинство сортов березы относится к породам древесины средней твердости, однако довольно износостойким. Именно поэтому из березы делают паркет, который, кстати, довольно популярен.
Итак, обычная береза относится к твердым сортам древесины, её показатель торцовой твердости превышает уровень в 38,6 МПа. А вот железная береза имеет показатель твердости, который выше 82 МПа.
Вес древесины
Вес древесины зависит от количества клетчатой ткани, анатомического строения дерева, количества воды в нем и прочности, твердости, теплотворной силы, возможностей для разбухания, степени усушки.
Средний вес свежеструбленной березы | Предельный вес свежесрубленной березы | Средний вес сухой березы | Предельный вес сухой березы |
0,94 | 0,8-1,09 | 0,65 | 0,51-0,77 |
Любая сухая береза на 3-5% легче, чем влажная. Удельный вес же свежесрубленной березы в период постоянных дождей может быть тяжелее на треть.
Объемная масса древесины отвечает за показатели качества. Средняя объемная масса древесины березы при влажности до 15% равна 0,64г/см3, что относит её к среднетяжелой древесине. А вот объемная масса свежесрубленной березы 0,88 г/см3.
Теплопроводность
Способность проводить тепло от одной поверхности к другой у древесины березы на уровне 630 кг/м3. Этот показатель определен лабораторным способом в условиях влажности в 12%. В абсолютно сухом состоянии размер теплопроводности снижается до 600 кг/м3.
При этом температура сгорания у березы достаточно высока. Так, березовые дрова при горении достигают температуры в 1547 °C и это при точке воспламенения на уровне 300-350 °C. Теплотворная способность дров березы равна 4968 калорий.
Таким образом, согласно физическим показателям, древесина березы плохо сохраняет тепло, подвержена гноению и может быть испорчена жучком, однако, как пиломатериал обладает высокими качествами, а дрова березы дают довольно большой жар.
Влажность
Береза очень чувствительна к влажности. Именно поэтому из неё делают только мелкие поделки, крупные изделия могут под воздействием влаги поменять свою форму. Только что срубленная береза пушистая и бородавчатая имеет максимальный показатель влажности в 78%, а ребристая в 68%.
Влажность в 12% для всех сортов березы достигается только путем принудительной сушки. А для дополнительной защиты древесины березы от пагубного для неё воздействия влаги, стоит её пропитывать подсолнечным маслом. Его тягучая структура позволяет проникать глубоко в слои древесины, тем самым создавая дополнительную защиту. Можно также готовые изделия из сухой древесины опустить на несколько (4-5) часов в горячий раствор масла.
Химический состав
В составе любой древесины есть C, H, O и N. Общее масса этих элементов порядка 99%. Химический состав ствола и ветвей идентичный. Только абсолютно сухая древесина содержит порядка 50% углерода и всего лишь 0,3% азота.
Нормы по ГОСТ и специальные виды древесины березы
Стандартное нормирование определяет не только оптимальные величины твердости, плотности, влажности, а также цвет и размер, но и определяет количество возможных пороков и то, где данная древесина может быть использована.
Так:
- ГОСТ 862.3-86 указывает, что для, например, лыж должна быть использована береза 1 сорта, толщина заготовки которой не превышает 16 сантиметров, а длина 1,5 метра.
- ГОСТ 9462-88 утверждает, что древесина березы 1 и 2 сорта при номинальной минимальной длине в 1,3 метра не должна иметь червоточин, заболонной гнили и высоте сучьев от коры на уровне 2 сантиметров может быть использована для производства фанеры;
- ГОСТ 2292 указывает нормы безопасной транспортировки древесины, в том числе, березы;
- ГОСТ 9014.0 (один из 4) определяет нормы хранения древесины.
Стандарты качества устанавливают и количество использования веществ, которые повышают эксплуатационные характеристики древесины.
Стабилизированная
Полимеризованная древесина березы или стабилизированная та, которая пропитана наполнителями и может быть использована при изготовлении рукояток ножей, топорищ, поделок. После воздействия на неё химических регентов под давлением и на протяжении определенного времени, древесина становится крепче, прочнее и устойчива к влажности.
Древесина березы после такой обработки лучше принимает цвет при окрашивании и может лучше имитировать более дорогие сорта. Процесс стабилизации или консервации древесины гарантирует глубокое проникновение необходимого вещества в волокна и капилляры.
На фото — стабилизированная древесина карельской березы
Мореная
Древесина, которая долгое время (иногда десятилетия) пролежала в естественном водоеме считается очень ценной. За время пребывания в воде дерево пропитывается ценными минералами и порой кардинально меняет цвет.
В воде даже такая древесина, как березовая, становится несколько крепче. Правда, для того чтобы можно было её использовать, скажем, для внутренней облицовки или при производстве мебели, необходимо высушить её в специальной камере.
Береза – ценное дерево. Человеку, помимо эстетического наслаждения своим внешним видом, оно даёт ценные ветки (для веников), плоды, цветы, сережки (для лечебных целей) и древесину, успешное использование которой возможно в народном хозяйстве.
И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.