Особенности и практические свойства древесины лиственницы

Одним из универсальных древесных материалов является лиственница, издавна применявшаяся в сельском и городском строительстве. Произрастает дерево на территории России преимущественно в Сибири и на Дальнем Востоке. Всего обнаружено 10 сортов лиственницы, наибольшее распространение из которых получили сибирская и даурская разновидности (99 %).

Характеристики и свойства древесины

• Плотность (удельный вес) – 400-450 кг/м3. Значение характерно для условно сухой древесины, имеющей однородную недеформированную структуру.
• Объемный вес – до 850 кг/м3 (в обводненном, свежеспиленном состоянии). Отдельные спилы дерева могут иметь плотность более 1000 кг/м3 и тонуть в воде.
• Прочность на сжатие (сгиб) – 48 (93) Н/мм2. Параметры характеризуют максимальную величину нагрузки, выдерживаемую в течение относительно длительного времени.
• Предел прочности – 105 Н/мм2. Представляет собой значение внешнего усилия, которое приводит к быстрому (в течение нескольких секунд) разрушению материала.
• Теплопроводность – 0,13 Вт/(м·К). За исключением пробкового дерева, имеющего аномально низкую теплопроводность, только ель обладает похожими теплоизолирующими свойствами. Это позволяет широко использовать лиственницу для создания максимально защищенных от нагрева и охлаждения помещений.
• Модуль упругости – 13,8 гПа. Лиственница отличается одним из наибольших значений параметра, характеризующего способность упруго сопротивляться при приложении внешнего усилия. Модуль упругости древесины лиственницы гораздо выше, чем для ряда хвойных деревьев и даже дуба.
• Торцевая и радиальная твердость лиственницы составляет соответственно 38,0 и 24,9 МПа (немного меньше, чем для дуба и ясеня). Благодаря высоким значениям твердости, лиственница может использоваться при возведении износостойких конструкций, обладающих малой массой.
• Естественная влажность составляет до 25 %, при условии хранения в сухом и закрытом от осадков помещении.
• Цвет – от красновато-коричневого до более темных оттенков.
• Текстура лиственницы устанавливается при продольном разрезе и различается наблюдаемой шириной годичных колец. Цвета молодой и старой древесины, равно как ядра и заболони, отличаются между собой. Сучковатость материала низкая, что улучшает внешний вид и способствует повышению прочности.
• Температуры воспламенения и самовозгорания лиственницы составляют около 270 и 420 ºС – практически стандартные значения для ряда древесных материалов.
• Гигроскопичность – низкая. Данное свойство позволяет изготавливать из дерева двери и оконные рамы, которые имеют минимальный коэффициент набухания.
• Зольность – менее 0,5 %. В состав золы входят преимущественно карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, а также примеси их галогенидов.
• Удельная теплота сгорания – 15,5 МДж/кг. Наряду с невысокой плотностью, это значение означает меньшее выделение тепла при одинаковой объемной загрузке дров. Лиственницу не рекомендуется применять для разведения костров, поскольку она является источником многочисленных разлетающихся искр.
• Химический состав органической части древесины представлен целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином. Лиственница может содержать полисахариды (арабогалактан) в широком диапазоне (от 5 до 25 %). Количество смол низкое, что позволяет использовать дерево при изготовлении ряда пищевых продуктов.
• Стойкость к гниению – высокая. Слабая гигроскопичность, высокие механические свойства и естественная химическая инертность лиственницы делают ее подходящим материалом для заглубленных в землю конструкций, а также подводных сооружения (сваи, опоры мостов).

Нормирование эксплуатационных параметров производится по ГОСТ 26002-83, который регулирует свойства и размеры пиломатериала.

Всего выделяют 5 сортов древесины. Наименьшими пороками обладает первый сорт, а в пятом допускаются максимальные естественные и производственные дефекты.

Внутренняя отделка – здоровье, красота и надежность

Для внутренней отделки квартир и частных домов пиломатериалы из лиственницы оптимальный вариант по соотношению цена – качество, не говоря о красоте и богатстве цвета и фактуры. Рассмотрим самые популярные среди застройщиков материалы из лиственницы:

• Половая доска из лиственницы – надежный и прочный материал, но надо учитывать, что это дерево любит влагу и при резкой смене влажности, что часто наблюдается в отапливаемых помещениях, этот материал склоне к растрескиванию. Поэтому если очень нравится цвет и фактура для настила пола в доме, то приобретать надо только сухую доску. Проверить просто, смотрим на срезе и стучим по доске, если звук звонкий – сухая. Доска должна иметь срок лежки в штабеле не менее двух лет после спила. Стоит такой материал дороже свежего пиломатериала;
• Паркет из лиственницы – стоит выбирать, если в помещении учтены требования по влажности, не ниже сорока процентов в зимнее время. Если помещение сухое, то растрескивание неизбежно. Поэтому даже гарантия от производителя 10 лет не дает уверенности в том, что не придется циклевать пол уже через год. Конечно, материал бюджетный и относительно недорогой, но в квартире или сухом частном доме такой паркет стелить не стоит, даже если он очаровывает красотой и изяществом;
• Двери из лиственницы – прочная и надежная долговечная защита. Прочность древесины лиственницы сопоставима с дубом. Твердость – 109 ед. (по шкале Бриннеля). На сжатие и растяжение показатели выше, чем у сосны почти в два раза. Прочность на удар и деформацию выше на сорок процентов. Поэтому такая дверь хоть и стоит дороже, чем сосновая, но и надежней даже кедра или пихты. Также такие двери – идеальное решение для бани и сауны, устойчивость к влажности – максимальная;
• Окна из лиственницы – по прочности не уступают материалу из дуба, но стоят в два раза дешевле. Причина – более простая обработка и возможность выпиливать сложные детали без применения инструментов для специальной резки. Устойчивость к влаге дает гарантию на использование таких окон – 25 лет. Но важно обработать после установке рамы специальной грунтовкой по дереву глубокого проникновения;
• Пол из лиственницы – это может быть как паркет, так и обычная обрезная доска, которая не боится грибка, плесени и влаги. При демократичной стоимости высокая надежность и прочность, устойчивость к деформациям. При повышении влажности материал разбухает, при снижении сжимается. Эту особенность обязательно надо учитывать при монтаже пола. Также еще раз напоминаем, влажность в помещении не должна быть ниже сорока.

Как видим, материалы из лиственницы не намного дороже аналогов из сосны и кедра, но отличаются основной характеристикой – высокой устойчивостью к влажности. Именно поэтому лиственница незаменима для внешней отделки, прекрасно зарекомендовали себя в облицовке балконов и лоджий, бань и саун. Красота фактуры, теплые оттенки меда – простор для вариантов дизайна любого помещения.

Что лучше – лиственница, сосна или кедр

Различия между материалами заключаются в стоимости, а также эксплуатационных и экологических качествах. Сосна относится к наиболее дешевому типу древесины и легко обрабатывается, однако имеет меньшую прочность и теплопроводность. Кедр является самым дорогим пиломатериалом и более пригоден к механической обработке, чем лиственница.

Средними ценовыми и прочностными качествами обладают сибирская и даурская лиственницы. Их довольно сложно обрабатывать, что компенсируется большей дешевизной. При желании получить практические качества кедра (кроме визуальных) и сэкономить на стоимости материала, лиственница является оптимальным выбором.

Чем отличаются дома, возведённые из сибирской лиственницы и кедра:

Лиственница

Характеристика дерева.

Дерево первой величины, высотой 35—40 м. В большинстве случаев форма кроны цилиндрическая. Протяженность кроны составляет примерно 40 % высоты ствола, причем колебания значений этого признака очень велики, 10—90 %. Ширина кроны в спелых насаждениях чаще всего со­ставляет 3,5—5 м. Цветет в мае. Хвоя на укороченных побегах. В конце сентября хвоя желтеет и начинается интенсивный ее опад. Шишки различной формы. Ширина шишек несколько усту­пает их длине. Средняя длина шишек — 29 мм, минимальная длина — 15 мм. Максимальное число чешуи шишек — 31, мини­мальное— 16. Слабая опушенность чешуи — характерный при­знак лиственницы Чекановского. Максимально среднее число хвоинок в пучке — 30. Средняя длина хвои — 28 мм. Окраска молодых побегов темная. Репродуктивные органы часто повреж­даются поздневесенними заморозками. Плодоношение может колебаться в разных районах от 20 до 120 кг/га. Вылет семян очень затруднен очень затруднен и растянут из-за плохой раскрываемости ши­шек. Осенью (в год урожая) выпадает 10 %, а к весне следую­щего за урожаем года — 50 % семян. Максимальная масса 1000 семян — 5,6 кг, минимальная — 3,3 кг.
Древесина.
Порода ядровая. Ядро окрашено в бурый цвет. Заболонь узкая, слегка желтоватая с резко выраженной грани­цей между ядром. Годичные слои хорошо различаются.

Плотность при 15 % влажности 0,56—0,61 г/см3, при 12 % влажности — 0,41—0,59 г/см3.

Сушка.

Быстро сохнет, но неравномерно в радиальном и тан­генциальном направлениях.

Прочность.

Древесина прочная, тяжелая.

Стойкость.

Древесина не подвергается гниению.

Технологические свойства.

Для обработки требуются специ­альные режущие инструменты.

Применение.

Используется в виде бревен, балансов, шпал, столбов линий электропередач, а также в подводных соору­жениях.

Larix
sukaczewiiDjil.Dyl. — Лиственница Сукачева
Семейство
PinaceaeLindl.
Распространение.

Произрастает к западу от рек Оби и Ир­тыша, т. е. от западной границы лиственницы сибирской и до восточного берега Онежского озера в европейской части СССР.

Характеристика дерева.

Дерево первой величины, высота до­стигает 35—40 м, диаметр 1,5 м. Близка к лиственнице сибир­ской, но имеет ряд отличительных признаков. Ствол обычно утолщен к основанию. Побеги светло-желтые, блестящие. Ветви приподняты кверху. Хвоя сидит на коротких побегах по 20— 60 шт. в пучке, длиной 3—5 см. Шишки широкояйцевидные, овальные или шаровидные, длиной 3—4 см, с деревянистыми, темно-коричневыми чешуями, покрытыми рыжим пушком. Края чешуи загибаются внутрь. Кроющих чешуи не видно. Семена крупнее, чем у лиственницы сибирской, темно-коричневые с тем­ными крапинками и прожилками.

Растет в смеси с другими хвойными: елью, пихтой и сосной. Основной способ размножения — семенной, встречается вегета­тивный. Доживает до 350 лет и больше.

Порода очень ценная в лесном хозяйстве и озеленении.

Древесина.

Порода ядровая. Ядро красновато-бурого цвета, заболонь слегка розоватая, узкая. Годичные слои хорошо про­сматриваются на всех срезах. На радиальном срезе это парал­лельные узкие темные полосы поздней древесины, чередующиеся с более светлыми полосами ранней древесины. На тангенциаль­ном срезе годичные слои расходятся под углом и образуют па­раболы, вершины которых направлены вдоль ствола. На торцо­вом срезе годичные с( /образуют концентрические окружности или их части. Переход от ранней древесины к поздней особенно четко виден на границе годичного кольца. Сердцевинные лучи состоят из радиально вытянутых паренхимных клеток. Смоля­ные ходы, вертикальны* и горизонтальные, образуют единую ка­пиллярную систему. Плотность при 15 % влажности 0,84 г/см3, при влажности 12 % —0,816 г/см3.

Сушка. Усушка древесины значительна и отличается нерав­номерностью в радиальном и тангенциальном направлении.

Прочность. Древесина деревьев, выросших на Урале, имеет высокие технические качества. При 12 % влажности предел прочности при сжатии вдоль волокон 475 • 105 Па, при статиче­ском изгибе — 1065 • 105 Па.

Стойкость. Очень стойкая против гниения.

Технологические свойства. Древесина крепкая и смолистая, что затрудняет ее обработку, а также тяжелая, что препятствует ее сплаву. Древесина растрескивается при воздушной и камер­ной сушке даже при мягких режимах процесса.

Применение. Используется в строительстве гидротехнических сооружений.

Как отличить лиственницу от сосны

Лиственница относится к хвойным деревьям, однако имеет необычные для своего вида свойства и внешний вид. По незнанию вполне можно купить сосновый пиломатериал вместо лиственного.

Чтобы отличить готовые лиственные доски от сосновых, следует пользоваться следующими критериями:

• сосновая доска или брус имеют более выраженный светлый оттенок, приобретающий со временем желтоватую окраску. Лиственница гораздо темнее, а по прошествии нескольких лет ее цвет лишь становится еще более насыщенным;
• в древесину лиственницы можно забить гвоздь на самом краю доски, тогда как сосновый материал будет при этом крошиться;
• оставить на дереве вмятину после удара молотком гораздо проще на сосне. На лиственнице будут наблюдаться лишь незначительные повреждения.

Так на фото выглядит дерево лиственницы

Характеристика дерева лиственницы

Лиственница — хвойное дерево, которое живет около 600 лет и достигает высоты 45-50 метров.

Диаметр ствола у комля лиственницы может доходить до 2,5 м. Крона яйцевидно-конусовидная, в молодом возрасте узкая, у старых деревьев широкая, с более тупой вершиной, которая в отличие от лиственницы европейской не изгибается. У старых деревьев ветви отходят от ствола почти под прямым углом, изгибаясь наподобие канделябра.

Семейство Pinaceae Lindl.

Разновидности:

• Larix sibirica Ledeb. — Лиственница сибирская;
• LarixdahuricaTurcz. exTrautv — Лиственница даурская;
• Larix decidua Mill. — Лиственница европейская, опадающая;
• Larix maritima Sukacz — Лиственница приморская;
• Larix olgensis A. Henry — Лиственница ольгинская;
• Larix Czekanowskii Sz — Лиственница Чекановского;
• Larix SukaczewiiDjil. Dyl. — Лиственница Сукачева.

Лиственница в природе

Лиственница сибирская (Larix sibirica) — из семейства сосновых. Хвоя у неё мягкая и опадает каждую осень, как листва, — отсюда происходит название дерева. Произрастает лиственница по всей территории России, но наиболее ценная порода встречается в Сибири. У дерева высокие крупные ровные стволы с низкой сучковатостью. В период роста, который длится 100 лет, достигает 50 метров в высоту.

Ветки лиственницы

В отношении максимального возраста, до которого может дожить этот лесной исполин, достоверных сведений нет. При строительстве Великого Сибирского Пути была найдена лиственница возрастом 425 лет. Однако есть информация о том, что в районе Братска встречаются ныне здравствующие деревья, которым более 10 веков! Для сравнения: сосна живет около 400 лет.

Виды и их особенности

Выделяют несколько разновидностей дерева, которые применяются в строительстве, производстве изделий и декоративных целях.

К ним относятся:

• сибирская – представляет собой второй по распространенности вид лиственницы, на долю которого приходится около 13 % деревьев;
• даурская – наиболее распространена на территории России и составляет примерно 86 % от всех запасов.
• европейская (обыкновенная) – произрастает в западноевропейских регионах. Наиболее распространена в Швеции и Шотландии. В России выращивается искусственно и имеет декоративное значение;
• японская – культивируется в Европе и России с конца IX века. Благодаря высокой стойкости к вредителям и привлекательному внешнему виду, популярна как декоративное растение;
• плакучая – имеет небольшую высоту (от 1 до 8 м), поэтому часто высаживается на дачных участках и в декоративных садах. Небольшие размеры кроны не создают тени, препятствующей росту других деревьев;
• мореная – природная разновидность лиственницы, находившаяся долгое время под водой. Обладает аномальной прочностью и крайне сложна в обработке. Искусственные имитации лишь воспроизводят более темную окраску дерева за счет покрытия раствором морилки;
• брашированная – представляет собой искусственно состаренную древесину. Суть обработки заключается в затирании поверхности и удалении наиболее мягких древесных волокон. Процесс напоминает природное старение древесины, однако протекает гораздо быстрее.

Фото некоторых видов лиственницы

Сибирская лиственница

Шишки сибирской лиственницы

Европейская лиственница

Шишки европейской лиственницы

Японская лиственница и ее шишки

Даурская лиственница

Шишки даурской лиственницы

Лиственница по сравнению с мягкими породами древесины

К мягким породам относится большинство хвойных. Это – сосна, кедр, ель, пихта. После обработки из древесины этих пород получают пиломатериалы – доски, брус, оцилиндрованные брёвна, которые используют для возведения конструкций и отделки.

Самым дешёвым материалом является сосна, которая распространена на значительной территории европейской части России и Сибири. Европейская лиственница более рыхлая и по эксплуатационным показателям уступает место сибирской. Второе по частоте использования место занимает ель.

Оба этих вида древесины имеют:

• низкий коэффициент теплопроводности;
• стойкость к гнилостным процессам;
• приятный аромат;
• естественную защиту от повреждения грызунами и насекомых благодаря высокой смолистости;
• высокую степень морозостойкости и устойчивости к изменению климатических характеристик;
• красивую текстуру.

Этими же качествами, даже в большей степени, обладает и лиственница, но как строительный материал, имеющий большую плотность, она обладает повышенной прочностью. Практически все показатели механической реактивности лиственницы выше, чем у сосны, которая в свою очередь превосходит ель и кедр.

Обработка древесины лиственницы

Как и любой другой вид древесина, лиственница нуждается в предварительной обработке. Обычно она подвергается технологиям, описанным ниже.

Механическая обработка

При подготовке пиломатериала возникает ряд сложностей, связанных с «засмаливанием» режущего инструмента и разрушением древесины из-за возникающих внутренних напряжений. Это приводит к повышению роли ручного труда при подготовке дерева для нужд частного хозяйства.

Сушка

Удаление влаги требует соблюдения не только умеренного температурного режима, но и особой распиловки досок. При обработке лиственницы распространены комбинированные процессы сушения, на начальном этапе которых удаление влаги производится в конвекционных камерах. Нагрев и термообработка осуществляются на заключительном этапе сушки.

Химическая обработка

Изначально устойчивый к воздействию микроорганизмов материал требует минимальной обработки химическими реагентами. Чаще всего применяются антипирены, а также масляные и лаковые пропитки. В условиях повышенной влажности поверхность иногда покрывают антисептическими растворами.

Сравнение характеристик лиственницы и твёрдых пород древесины

• К твёрдым древесным породам причислены такие востребованные виды древесины, как дуб, яблоня, бук, ясень, граб, клен.
• При всех достоинствах древесины этих пород применение большинства из них ограничено особенностями формы и размеров стволов, а также строения волокон.
• Лиственница быстро и легко очищается от сучьев, её стволы имеют небольшую сбежистость, что важно при её обработке.
• Ставший олицетворением крепости дуб – самый востребованный из этого ряда материал для строительных работ и изготовления мебели.

При сравнении качественных характеристик древесины лиственницы и дуба, следует обратить внимание на следующие показатели:

• Показатель долговечности у обеих пород практически одинаков.
• Как лиственница, так и дуб отличаются эстетически привлекательным видом древесины, что высоко ценится мебельными мастерами и дизайнерами интерьеров. Но по количеству оттенков лиственница значительно превосходит дуб.
• Твёрдость по шкале Бриннеля у дуба 3,7; у лиственницы – 3,2. Уступая дубу в твёрдости, лиственница превосходит его в прочности, со временем только набирая показатели.
• Стоимость древесины дуба значительно выше, чем распространённой лиственницы.
• Существенным недостатком дуба является его гигроскопичность. Впитывая влагу, он начинает коробиться, а изделие изменять первоначальную форму. К тому же древесина дуба подвержена гниению, что значительно снижает её эксплуатационные сроки.

Лиственница не потеряет с годами ни своей прочности, ни очарования, наполняя дом теплом и уютом.

Оценка строительного материала

• Цена – 3. Изделия из сосны могут обходиться в разы дороже, чем аналогичные, выполненные из древесины других сортов.
• Практичность – 5. Существуют постройки и отдельные элементы (сваи, опоры), которые функционируют несколько столетий. Основания многих деревянных домов в Венеции произведены из лиственницы более 500 лет назад.
• Внешний вид – 5. Как и большинство благородных деревьев, лиственницу используют без внешнего окрашивания. Красивая текстура древесины придает изделию особый колорит.
• Простота изготовления – 3. Механически подготовить поверхность к покрытию лаком или маслом можно самостоятельно, тогда как более тонкую работу лучше доверить профессиональному столяру.
• Трудоемкость при использовании – 4. Низкая плотность высушенного дерева упрощает монтаж и перемещение лиственных конструкций, а большая твердость и прочность мешают выполнить доводку составных деталей на месте.
• Экологичность – 5. Из материала изготавливают внутреннюю отделку бань и саун, а старые бочки из лиственницы нашли применение при выдержке вин.

Древесина лиственницы относится к оптимальным материалам для возведения бани, сауны и внешней отделки дома. Значительная стоимость построек окупается при длительной эксплуатации изделий из лиственницы, которые могут использоваться несколькими поколениями семьи.

Еще несколько слов о лиственнице:

Что делают из лиственницы для домашнего хозяйства

В ряде элитных домов, известных экологическими свойствами, применяется черепица из лиственного массива. Устойчивость к воздействию влаги делает такое кровельное покрытие достаточно прочным и устойчивым на протяжении десятилетий. Древесная структура позволяет помещению «дышать» и снижает вероятность возникновения гнили.

Беседки из лиственницы дольше сохраняют эстетичный вид и не приобретают синей окраски. Лучшая огнестойкость лиственницы помогает защитить конструкцию при кратковременном воздействии огня. Сложность в обработке дерева приводит к существенному удорожанию сложных резных элементов.

При изготовлении забора древесина лиственницы позволяет надолго сохранить его целостность и прочностные свойства. Заглубленные в землю опоры меньше подвержены гниению, которое сводится к минимуму после обработки смоляными защитными составами. Забор из лиственницы редко окрашивают, подчеркивая красивую от природы текстуру морилкой или маслом.

Лиственные фальшбалки вносят в помещение аромат дерева и обладают санитарным эффектом. Повышенная огнестойкость позволяет монтировать к ним отдельные элементы проводки и осветительной системы.

Фасады из лиственницы являются удачной альтернативой оштукатуриванию и придают зданию особый колорит. Древесную основу обычно подвергают обработке антипиренами и вскрывают лаком, чтобы защитить от абразивного воздействия пыли при сильном ветре.

Посмотреть видео о том, как правильно выбрать отделочный материал из лиственницы, можно ниже: