Доска из ели характеристики
Обновлено: 13.05.2024
Ель — вечнозеленое, хвойное дерево, относится к семейству сосновых. Сегодня известно до 40 видов ели произрастающих в умеренных и умеренно суровых районах Северного полушария. Ель культивируется как декоративное растение и как источник высококачественной древесины. Некоторые виды ели выращиваются в качестве источника целлюлозы, которая используется в бумажной промышленности.
Крона имеет коническую форму. Дерево растет очень быстро, от 15 до 28 см за сезон, хотя некоторые виды могут расти быстрее: 150 см в год. В среднем достигают возраста 250-300 лет, редко, но встречаются ели, более старшего возраста. В Швеции с помощью радиоуглеродного анализа учёные определили возраст отдельных елей. Он оказался более 9 тыс. лет.
Дерево в среднем вырастает до 25 — 50 м в высоту. Самый высокий вид ели – Ситка, высотой 90 м. Диаметр взрослого дерева возле комля может достигать 1-2 м.
Ель имеет игольчатые листья, спирально расположены на ветвях. Листья линяют через 4-10 лет. Ветви дерева растут практически под прямым углом к стволу, поэтому на тангенциальном срезе они круглые.
Опыление происходит за счет переноса ветром пыльцы от мужских шишек к женским. Женские шишки открываются через три года после опыления, чтобы выпустить зрелые семена.
В России 30% ландшафта таежной зоны формируют еловые леса. Это 70 млн. га с оцениваемыми запасами древесины более 10 млрд. м3.
Механические и физические свойства древесины ели
Древесина ели имеет небольшую смолистость и высокую устойчивость к растрескиванию, достаточно много круглых сучков на тангенциальном участке. Цвет равномерно белый с чуть золотистым оттенком. Этот цвет древесина сохраняет длительное время.
Ель исключительно пряморастущее дерево. Сердцевина и заболонь практически не отличаются по цвету. Годичные кольца явно выражены и четко определяются. На поперечном срезе видно очаги смолистых протоков, которые образуют небольшой пунктирный рисунок.
Плотность древесины ели при влажности 12-15%, 470 кг/см3. Такая низкая плотность способствует широкому распространению использования в строительных конструкциях, с обязательной пропиткой от гниения. В сыром виде и под действием погодных условий древесина недолговечна, а при контакте с землей, быстро загнивает
Ель не вызывает трудностей при соединении гвоздями, шурупами, обработке фрезеровкой, пилением и строганием. Хорошо склеивается и после финишной отделки места склеивания почти незаметны. Покраска, покрытие и окрашивание не вызывают проблем.
Свойства древесины высушенной до 12% влажности
- прочность на растяжение — 90 МПа;
- на изгиб – 75 МПа;
- на сдвиг – 9 МПа;
- удара – 50 кДж/м 2 ;
- твердость по Бринеллю – 3,2 кгс/мм 2 ;
- модуль упругости – 11000 МПа;
- теплопроводность – 0,14 Вт/м ̊С;
- теплотворная способность – 16,9 МДж /кг.
Так как древесина ели является анизотропным материалом, в разных направлениях свойства прочности у нее разные, т.е. она значительно прочнее в направлении волокон (по длине стебля), чем под прямым углом поперек зерна. Строение древесины способствуют отличным резонансным свойствами и высокой скорости распространения звука.
Древесина ели содержит около 20-22 процентов гемицеллюлозы и чуть менее 30 процентов лигнина, что с успехом применяется в производстве бумаги.
Использование древесины ели
В зависимости от места произрастания ели, ширина годичных колец и соответственно плотность древесины различны. Более низкая плотность у древесины с широкими кольцами и наоборот. Для разумного применения в различных отраслях древесину сортируют.
В России еще в старину считали, что ель зимней вырубки лучше летней. Зимой деревья не заражаются грибком и насекомыми и дольше прослужат произведенные из них вещи и строения. На сегодня ученые подтвердили эту истину. Зимой на спиленных и срубленных от сучков местах, не образуются грибковые споры.
Пиломатериалы из ели желто-розового цвета, имеют приятный запах. Из-за наличия в древесине различных смол, пиломатериалы влагостойки и практически не гниют. Нельзя использовать ель при строительстве бань, т.к. при нагревании до высоких температур из доски начинает выделяться смола.
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.
Сосна — это хвойное дерево с длинным и ровным стволом. Деревья вырастают до 40 метров высотой и имеют ствол диаметром до метра. Кора у дерева красно-бурого цвета с глубокими бороздками. Период жизни у обыкновенной сосны может составлять до 500 лет.
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.
В текстуре древесины кроме сердцевидных сосудов и годичных колец через 60-100 см есть «живые» сучки.
Текстура и доска сосны
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.
Возраст деревьев доходит до 300 лет. Особенностью ели считают её высокую требовательность к влаге почвы и воздуха. В лесу деревья растут с ровным стволом и отсутствием сучьев в его нижней части. Высотой дерево вырастает 60 метров, а ствол при этом может иметь диаметр до 2 метров.
Безъядровая порода с немногочисленными смоляными ходами. Срез имеет однородную белую расцветку, иногда встречается желтоватый или розовый оттенок. Через каждые 30 см располагаются «мёртвые» мелкие сучки. Древесные волокна с мелкой текстурой и низкой смолистостью.
Текстура невыразительная. Изредка на волокнах встречаются «кармашки» со смолой. При высокой температуре смола вытекает. Часто ель проедает короед, поэтому остаются отверстия.
Текстура и доска ели
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.
Лиственница и спил
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.
Текстура и вагонка лиственницы
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.
Сосна кедровая вырастает до 40 метров высотой, а ствол достигает в диаметре двух метров. Дерево плодоносит до 300лет, а растёт до 500 лет.
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.
Текстура и доска кедра
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.
Средняя высота дерева 50 метров, но встречаются экземпляры высотой до 80 метров. Ствол вырастает до диаметра 0,6 метра. Жизненный период пихты доходит до 500 лет, а цветёт дерево в возрасте 60 лет.
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.
На срезе выделяются годичные кольца. Есть цветовые различия между возрастами древесины. Мелкие сучки располагаются между крупных сучков, собранных мутовками.
Текстура дерева длинноволокнистая, поэтому пихта нашла широкое применение в бумажной промышленности.
Текстура и доска пихты
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.
Плотность различных видов хвойной древесины
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%.
Влажность различных видов хвойной древесины
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.
Усушка древесины хвойных пород
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.
Способность к проницаемости различных видов 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.
Газопроницаемость различных видов древесины хвойных пород
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:
- Естественная стойкость — зависит от породы дерева. У всех хвойных деревьев за исключением пихты, есть каналы, заполненные смолой. Из-за смолы повышается устойчивость к гниению.
- Приобретённая стойкость — это устойчивость к гниению, которую повышают путём введения в древесину антисептика. Он не ухудшает свойства материала, а улучшает его стойкость. Выбор антисептика зависит от назначения древесины. Все хвойные деревья имеют разную стойкость к гниению.
Стойкость к гниению различных видов древесины хвойных пород
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.
Теплопроводность различных видов древесины хвойных пород
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.
Прочность различных видов древесины хвойных пород
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.
Твёрдость различных видов древесины хвойных пород
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.
Ударная вязкость различных видов древесины хвойных пород
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%.
Модуль упругости для различных видов древесины хвойных пород
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.
Сопротивление при раскалывании различных видов древесины хвойных пород
Прочность при скалывании различных видов древесины хвойных пород
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.
Износостойкость различных видов древесины хвойных пород
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.
Способность к удерживанию крепежа различных видов древесины хвойных пород
От правильного выбора породы хвойной древесины зависит долговечность и качество построенных сооружений, изготовленной мебели и столярных изделий.
Ель относится к семейству "сосновые" и насчитывает почти 40 видов вечнозелёных деревьев, высота которых достигает 30 метров.
Еловые леса находятся на третьем месте по занимаемой площади среди хвойных пород деревьев, уступает ель лишь лиственницам и сосновым.
Чистые еловые леса имеют плотную, густую и тёмную структуру.Древесина ели мягкая, лёгкая, не обладает высокой прочностью, используется в качестве строительного материала (доски, брусья), для небольших изделий, а также для переработки в древесную массу.
Основной особенностью структуры ели можно назвать то, что она не обладает чётко выраженным ядром. Древесина имеет однородный бело-желтоватый цвет, редко с бледным розовым оттенком. Годичные кольца можно увидеть в любом разрезе.
Использование ели в качестве пиломатериалов происходит вместе с пихтой, потому что обе породы имеют схожие качества. Из еловой древесины изготавливают доски, шпон,фанеру,склеенный брус, ДСП и ДВП.
В строительстведомовом ель используется при изготовлении крыш, деревянной обшивки, перил, лестниц, каркасов стен и потолков, полов, окон, дверей и ворот. Доска из ели применяется также при изготовлении подоконников, настилов полов, выполнении обшивочных и декоративных работ. Она имеет приятный запахи желто-розовый цвет с кремовым оттенком.
В результате наличия высокого содержания различных смол обрезная доска из ели не гниет, влагостойка и выдерживает высокую температуру. Использовать ее можно где угодно, кроме возведения бань, потому что при высоких температурах будет происходить выделение смолы в воздух.
Области применения ели
Древесина ели легче сосновой и хорошо колется. В прошлом она широко использовалась для получения колотых кровельных материалов: гонта и дранки. По гибкости Древесины ель превосходит другие хвойные породы, кроме можжевельника. Поэтому ее древесина используется для производства гнутых изделий (дуги, сани, охотничьи лыжи и др.).
Большая длина трахеид делает еловую древесину ценным сырьем для производства бумаги. Кора ели тонкая и в сыром состоянии эластичная. Она используется на кровли временных построек. В коре много дубителей, но по качеству они хуже дубителей лиственничной и дубовой коры.
Долинные ельники предотвращают водную эрозию и играют кольматирующую роль - фильтруют талые и дождевые воды от взвешенных в них твердых частиц, чем предохраняют водоемы от заиления.
Picea A.Dietr. , 1824
Виды ели
Род Ель, по данным Королевских ботанических садов Кью, включает 37 первичных видов и 4 гибридогенных:
Среди потребителей можно встретить два противоположных и вполне обоснованных мнения. Одни потребители утверждают, что лучше приобретать изделия из массива сосны, они по своим характеристикам лучше отвечают современным требованиям. Другие не без основания утверждают, что пиломатериалы ели несколько лучше, и во время строительных работ и изготовления мебели целесообразнее применять эти материалы. Где же истина, кто из них прав? В этой статье мы попробуем дать независимый экспертный ответ, надеемся, что вы согласитесь с нашим мнением.
Некоторые отличия между пиломатериалами
Для начала надо сказать, что по своим биологическим характеристикам ель и сосна считаются очень близкими родственниками. Как между всякими родственниками, у них существенно больше общего, чем отличий, исходя из этого, некоторые производители пиломатериалов даже не делают отличия и реализуют пиломатериалы вместе. Конечно же, и по одной цене. Но есть и различия, по которым опытные строители и плотники могут без проблем отличить различные доски. Первое отличие – структурный рисунок древесины. У ели сучковатость несколько выше, но все сучки по размерам существенно меньше. Второе отличите – цвет древесины ели более светлый, иногда почти белый, сосновые пиломатериалы имеют более темный внешний вид, рисунок структуры более ярко выражен.
Древесина ели иногда может иметь слабый разовый или желтоватый оттенок, годичные кольца довольно выразительные, поздняя древесина имеет более темные оттенки, сердцевинные лучи почти не видны. Ель существенно менее смолистая. Смоляные карманы встречаются редко и размеры у них небольшие. Ель легче изгибается, но обрабатывать ее несколько труднее из-за большого количества твердых сучков.
Древесина сосны никогда не бывает белой, у нее всегда различные оттенки желтых цветов иногда переходящих в розовые. Ядро более темное, в течение времени ядро изменят свой оттенок и может становиться буровато-красным. Порода ядровая, имеет смоляные ходы и смоляные карманы относительно больших размеров, смоляные ходы преимущественно сосредотачиваются в поздней древесине. Заболонь довольно широкая, желтая или розовая, годичные кольца хорошо заметны по всей толще древесины, сердцевинные лучи малозаметны. Сучки большие, преимущественно мутовчатые, но встречаются и табачные. Причем, табачные сучки в сосне гораздо чаще встречаются, чем у ели. Древесина сосны менее устойчива к грибковым поражениям, она довольно часто имеет заболонный окрас.
Для строительства срубов лучше использовать сосну, она имеет более высокую плотность и устойчивость к влиянию атмосферных факторов. Для внутренних работ лучше брать ель, пиломатериалы имеют благородный белый вид. Тем более что сосна в течение времени темнеет, в некоторых случаях становится немного красноватой, изменение цвета происходит неравномерно по срезу пиломатериалов. Такое качество может негативно сказываться на дизайнерских характеристиках. Это мы кратко сравнили некоторые эксплуатационные характеристики пиломатериалов из сосны и ели, теперь нужно рассмотреть их характеристики более подробно.
Физические сравнительные характеристик пиломатериалов сосны и ели
- Плотность. Плотность сосны – 500 кг/м3, плотность ели – 400 кг/м3, данные соответствуют относительной влажности древесины 15%. Как видно, сосна по плотности несколько превышает ель, это значит, что пиломатериалы из нее имеют более высокие показатели по сопротивляемости физическим нагрузкам. Хотя вы должны понимать, что для дерева показатели плотности могут изменять в широких пределах, это живой организм, а не кусок железа. При желании вы всегда можете найти пиломатериалы ели, у которых плотность выше, чем у сосны. Плотность зависит от возраста дерева, климатической зоны произрастания, показаний среднегодовых температур и показаний количества осадков. Даже пороки развития и степень пораженности древесины грибковыми заболеваниями оказывают влияние на плотность пиломатериалов. В совокупности эти факторы могут изменять плотность на 50% и более процентов в ту или иную сторону.
- Коэффициент теплопроводности. Этот физический показатель имеет прямую зависимость от плотности – чем выше плотность, тем выше коэффициент теплопроводности. Это значит, что ель лучше сохраняет тепло, чем сосна. Но на практике отличия эти столь мизерны, что во время проектирования домов они не принимаются во внимание. В большей степени на теплопроводность влияет относительная влажность пиломатериалов.
Механические свойства. Этот показатель характеризуется несколькими показателями. Прочность – максимальная нагрузка, которую могут выдерживать пиломатериалы до начала полного разрушения. Степень деформации – возможность пиломатериалов возвращать первоначальные линейные размеры и формы после снятия статических нагрузок. Износостойкость – способность выдерживать стирание поверхности в период интенсивных трущих нагрузок. Механические свойства напрямую связаны с плотностью, чем выше плотность, тем выше механические свойства. Сосна имеет несколько большую плотность, соответственно, механические показатели у нее несколько лучше.
Для промышленности существует еще несколько показателей, которые учитываются во время производства различных изделий из массива дерева.
Ель (лат. Pícea) — род растений семейства Сосновые (Pináceae), по распространённости среди хвойных деревьев занимает второе место после сосны. Живет ель — 250-300 лет, встречаются деревья возрастом до 500—600 лет. В США (штат Колорадо) растет долгожительница — ель Энгельмана, возраст которой составляет 852 года.
Однодомные деревья с пирамидальной кроной, мутовчатым ветвлением и межмутовчатыми побегами. Ствол полнодревесный, высотой до 40 — 50 м, у некоторых видов — до 80-90 м, диаметром у комля до 1—2 м кора красно-бурая или серая, шелушащаяся тонкими чешуями; молодые ветви бурые или рыжеватые, голые или слегка опущенные, с сильно выступающими листовыми следами, почки яйцевидно-конические, заостренные, буроватые, несмолистые. Хвоя жесткая, колючая, четырехгранная, в нижней части кроны — плоская (теневая хвоя), не опадает 6 — 9 лет.
Еловые леса (ельники) — вечнозеленые темнохвойные леса с преобладанием ели в древесном ярусе. Относятся к числу природно-прогрессивных эдификаторов, способных внедряться в другие фитоценозы и даже вытеснять их. Еловые леса произрастают в умеренном поясе Северного полушария, занимая значительную часть территории Европы, Азии и Северной Америки.
В России они распространены от западных границ до восточных. Они формируют облик ландшафта таежной зоны. Общая площадь еловых лесов в России составляет около 70 млн га с запасом древесины свыше 10 млрд м3. Еловые леса находятся на четвертом месте по занимаемой площади после лиственничных, сосновых и березовых лесов. В еловых лесах формируется как чистые древостои, так и смешанные с лиственными и хвойными породами.
Древесина ели
Ель — безъядровая спелодревесная порода. Древесина ели белая, со слабым желтоватым оттенком, малосмолистая. У ели Энгельмана древесина более темная — желтовато-коричневого цвета. Смолянистые ходы малочисленные и мелкие. Древесина ели имеет однородное строение с хорошо заметными на всех разрезах годичными слоями, нарушаемое многочисленными сучками.
Ель относится к породам с малой равноплотностью и с резкой разницей в строении ранней и поздней древесины годичных слоев. Число годичных слоев на 1 см поперечного разреза и процентное содержание поздней древесины зависят и от вида, и от места его произрастания. Так, например, для ели обыкновенной (европейской) на севере европейской части России число годичных слоев составляет 12,1, а процент поздней древесины — 21, для ели сибирской (Западная Сибирь) — 6,5 и 25 соответственно, для восточной Сибири — 9 и 25.
Показатели влагопроводности — важная характеристика для выбора режима сушки древесины, от них зависит интенсивность изотермического переноса связанной воды. Значения коэффициента влагопроводности (Dх1010 м2/с) для ели представлены в таблице.
Спелая древесина:
Заболонь:
Эти значения мало отличаются от показателей сосны, но в 1,5 — 1,8 раза выше, чем у лиственницы и твердолистных пород. Ель, так же как и сосна, относится к малоусыхающим породам. Однородное строение древесины и длинные волокна делают ель менее склонной к короблению и растрескиванию в процессе сушки (по сравнению с сосной).
Ель относится к породам малой плотности. Среднее значение плотности древесины ели при стандартной влажности (12%) — 445 кг/м3, абсолютно сухой — 420 кг/м3, базисная плотность — 365 кг/м3.
Проницаемость жидкостями и газами вдоль волокон у ели несколько выше (на 15—20%) , чем у сосны, но зато разница между газопроницаемостью в радиальном и тангенциальном направлениях у ели самая большая (в радиальном больше, чем в радиальном, в 10 раз; у сосны — в 2-5 раз).
По прочностным свойствам древесина ели несколько уступает сосне. По длительной стойкости к деформациям она практически не уступает сосне, так же как по другому показателю — способности удерживать крепления. Гнется древесина ели несколько лучше, чем древесина сосны.
По стойкости к гниению (биологическим поражениям) среди отечественных пород ель относят к среднестойким породам (она заметно уступает ядровой древесине сосны), по европейскому стандарту EN 350 — 2:1994 ель относится к малостойким породам (сосна к умеренно стойким).
Хорошая в целом обрабатываемость древесины ели резанием существенно затрудняется многочисленными сучками, твердость которых часто бывает настолько большой, что вызывает выкрашивание лезвий твердосплавного инструмента.
Применение древесины ели
Ель — дерево исключительное по своим свойствам. Одним из таких свойств является музыкальность. Из ели с древнейших времен делают музыкальные инструменты, в том числе струнные. Новгородские гусли средневековой Руси чаще всего делали из ели.
Верхние деки скрипок, виолончелей, гитар издавна делают из резонансной ели, обеспечивающей инструментам красоту звучания. Она словно удерживает в себе звук. Требования к музыкальной древесине особые: не иметь сучков, завитков, крени и других пороков. Годичные слои должны быть одинаковой ширины, а на радиальном разрезе прямыми и параллельными.
Музыкальные инструменты из ели обладают изумительным звуком, потому что волокна в древесине распределены очень равномерно (такую древесину называют резонансной). Скрипки итальянских мастеров, в том числе Амати и Страдивари, сделаны из ели.
В поисках хорошего материала мастера и реставраторы музыкальных инструментов находят древесину при разборке старых домов, которая за десятилетия стабильного микроклимата приобретает поистине чудесные музыкальные свойства. Дело в том, что при постепенном высыхании в капиллярах смоляных ходов древесины образуются микроскопические резонансные камеры, она как бы обретает голос.
Французский исследователь XIX века Савар подсчитал скорость прохождения звука в еловой древесине. Оказалось, что она в 15—16 раз больше, чем скорость звука в воздухе. Было множество попыток заменить древесину ели древесиной других пород, но ни одна из них не увенчалась успехом. Специалисты считают, что вряд ли удастся скоро найти материал, который по своим акустическим свойствам будет подобен резонансной ели.
Древесина ели трудна в обработке из-за большой твёрдости сучков, но в некоторых местностях избы возводили полностью из ели. Считали, что в такой избе дышится легко, даже бытовала поговорка: «Изба елова, да сердце здорово».
Древесина ели мягкая, лёгкая, не очень прочная, употребляется как строительный материал (доски, брусья), для мелких поделок, для переработки в древесную массу.
Ель используется для производства продуктов лесохимического производства — бумага и картон, целлюлоза, скипидар, канифоль, дёготь, древесный уксус, метиловый спирт. Из хвои и древесины выделяют разные по составу летучие фракции, состоящие в основном из терпеноидов — т. н. эфирные масла, их главный компонент — пинен.
Применяется в декоративном садоводстве и паркостроении. Примечательна аккуратностью и изяществом кроны, стройностью ствола, теневыносливостью. Живая изгородь из ели очень густа и практически непроходима. Существует множество садовых форм и культиваров. Часто ель используется для создания ветрозащитных полос, особенно вдоль дорог. Семена служат кормом лесным птицам (дятел, клёст) и грызунам (мышь, белка). Кора ели используется как дубитель кож. Хвоя часто используется для приготовления хвойно-витаминной муки на корм скоту.
Читайте также: