Древесина ясеня
Внешний вид ясеня впечатляет: ствол ровный, в диаметре достигает полутора метров, а в высоту поднимается до 30-50 м. Когда дерево только начинает расти, оно имеет коричневый цвет, иногда с примесью зеленого оттенка. По мере роста появляются отчетливо заметные поверхностные трещины, а кора темнеет и становится серой, иногда коричневой.
По ряду показателей (например, прочность и твердость) ясень имеет много общего с дубом. Степень сопротивления к деформациям, вязкость, ударная стойкость намного выше у ясеневой породы. Это делает материал идеальным для применения в тех областях строительной сферы, где особенно важна высокая стабильность доски: производство лестниц, паркета.
Заболонь широкая, этим определяется важная особенность: большой разброс в оттенках бруска. В зависимости от решаемых задач, эта характеристика может быть как плюсом, так и незначительным минусом. В современном строительном деле наблюдается тенденция увеличения популярности применения ясеневых материалов в производстве паркетной доски, однако пока эта порода не слишком широко представлена на рынке. Ясеневая доска неприхотлива в уходе, не меняет цвет, при длительной эксплуатации недостатки не выявляются. По стоимости ясень слабо отличается от ближайших собратьев, дуба и бука.
Порода имеет низкую степень склонности к растрескиванию, в том числе во время неверного режима сушки.
Самый грамотный способ заготовки деловых деревьев ясеневого вида – это постепенные вырубки в умеренном темпе. Однако сейчас обычно происходят сплошнолесосечные рубки.
Содержание
Особенности строения
Ясень (Fraxinus) относится к семейству кольцесосудистых пород, наделенных ядровой частью. Годичные слои выражены достаточно ярко и визуально заметны на любом срезе. Это происходит из-за анатомических различий на этапе формирования древесины. Так, для области более поздних слоев характерно наличие блестящих светлых точек, которые соответствуют перерезанным небольшим сосудикам. Локализуются эти образования преимущественно у внешнего края годичных слоев. Достаточно бледная ядровая часть часто имеет примесь бурого цвета. Наружный слой широкий, переход к ядру осуществляется неспешно, без резкой границы цвета.
Сердцевинные лучи невооруженным глазом рассмотреть невозможно. Они заметны исключительно на одном виде разреза (радиальном) и выглядят, как маленькие блестящие точки.
Внутренняя структура имеет ряд особенностей, прежде всего это несхожесть цвета у более молодого и более позднего бруса, между ядровой частью и наружным слоем древесины. Мелкие сосудики перерезаются при обработке дерева и определяет узор итоговой доски. Сердцевинные лучи выражены слабо, увидеть их собственными глазами возможно, если разрез был сделан строго радиально. У экземпляров, которые достигли особенно выдающихся размеров, часто отмечается волнистая свилеватость в нижней части дерева. Такой узор очень красиво выглядит на радиальном срезе.
По интенсивности блеска ясеневая доска находится между хвойными породами и дубом. Это происходит ввиду того, перерезанные сосуды не дают образоваться светоотражающей поверхности, особенно это актуально для радиальных разрезов. При этом сердцевинные лучи практически полностью скрыты от взгляда ввиду своих небольших размеров. Измерения показывают, что даже самая скрупулезная отделка оставляет шероховатые выступы размером более 200 мкм, что создает блики и делает уровень блеска поверхности более низким.
Плотность ясеневого бруса примерно равна 680 кг/м3. Распределена неравномерно, у более позднего слоя она в 2-3 раза выше. Своеобразная прослойка между ядровой частью и наружным слоем представляет собой кольцеобразную прослойку спелой древесины. Ее механические характеристики сильно похожи на аналогичные у заболони; отличие заключается в сниженном уровне влажности этой прослойки и ее малой проницаемости для газообразных и жидких веществ. В спелой части нет живых клеток, поэтому водопроводящие элементы ничем не закупорены.
Если сравнивать с хвойными пиломатериалами, можно выделить следующую особенность: у ясеня гораздо слабее выражена способность к поглощению влаги из-за более высокой плотности бруса.
Когда дерево покрывается специальными составами для защиты, оно становится практически неуязвимым к влиянию влаги и не меняет влажность на протяжении даже длительного срока эксплуатации. По этой причине ясеневая порода больше всего подходит для изготовления паркета. Высокая плотность также становится причиной негативной особенности: степень усыхания и разбухания сравнительно велика, ясень считается сильно усыхающим сырьем. Сила напряжения внутри материала, которое возникает во время сушки, намного более высокая, чем у хвойных деревьев.
В сравнении с сосной ясень имеет гораздо более низкую воздухопроницаемость (различие по этому показателю почти 20-кратное). То же самое относится к водопроницаемости. Из-за этой особенности брусок довольно сложно поддается пропитке защитными составами.
Ясеневая доска обладает узором неповторимой красоты и уникальным цветом, при этом показатель прочности превышает аналогичный у дуба (прочнее ясеня только граб). Поразительно высокая сопротивляемость к воздействию деформирующих сил делает ясень совершенно особенным среди всех пород деревьев, которые произрастают на территории Российской Федерации.
Расколоть ясеневое бревно значительно сложнее, чем дубовое. Причина тому заключается в концентрации сердцевинных лучей: так, у ясеня их насчитывается до 15% от общего объема сырья, а у дуба – до 36%.
По сравнению с наружным слоем древесины, ядровая часть имеет более высокую плотность (примерно на 6-8%), показатель прочности также более высокий. Но заболонь является более упругой, по этой причине именно из нее рекомендуется делать гнутые детали.
Инструментальная обработка (резка) затруднена из-за повышенной плотности и ввиду ряда особенностей формирования доски. Существует специальный коэффициент, учитывающий влияние сорта дерева на величину силу, с которой его нужно резать. Для сосны этот коэффициент имеет значение 1, для ясеня – 1.75, для дуба – 1.55. Приблизительно в таком же соотношении находятся показатели, характеризующие степень стойкости инструмента для резки.
Ясень способен удерживать крепежные элементы (шурупы, гвозди) лучше, чем любая другая порода. Способность сопротивляться воздействию грибковых поражений оценивается у ясеня как высокая. Интересно, что уровень биостойкости становится выше с каждым годом роста дерева. Наибольшее значение стойкости имеет комлевая часть.
Из негативных особенностей ясеневого бруса следует отметить морозные трещины, которые возникают из-за сверхнизких зимних температур. По причине образования таких трещин развивается гниль внутри бруса и появляется волнистая свилеватость внизу ствола.
Скорость нарастания капов намного ниже, чем, например, на березе. Уровень сучковатости ясеневых и дубовых пород примерно одинаков. Биомасса ясеня распределяется следующим образом: стволовая часть – 55-70%, корневая часть – от 15 до 25%, ветви – от 12 до 20%.
На территории Российской Федерации более 700 тыс. га заняты ясеневыми лесами, это примерно 0,1% от площади всех лесов России. При этом 200 тыс. га располагаются в Европейской части, а остальные 500 тыс. га находятся в Дальневосточных лесах. По приблизительным оценкам запасы ясеневой доски составляют 120 млн куб. м, что соответствует 0,1% от всего древесного запаса. Спелые леса занимают 300 тыс. га или 0,1% от всей площади перестойных и спелых лесов. В них находится запас древесного бруса в объеме 50 млн куб. м, а это 0,1% всей спелой древесины.
Производятся насаждения бонитета I и II классов, их продуктивность оценивается как средняя и высокая. Запасы спелых деревьев к 100 годам более 300-350 куб. м/га. Новые посадки на местах совершенных вырубок производятся как с помощью семян, так и насаждением поросли; самосев обычно нужно осветлять. Травяные и травяно-кустарниковые, а также кустарниковые ясеневники наиболее распространены в смешанных лесах кедрово-широколиственного типа. В Дальневосточной стороне класс бонитета варьируется от I до IV, а запасы взрослых деревьев от 120 до 160 лет составляют 200-350 куб. м/га и иногда могут достигать 480 куб. м/га.
Ясень в разрезе
Ясеневый вид является кольцесосудистым, годичные кольца отчетливо видны на срезах, полученных под любым углом. Поперечные срезы имеют характерный рисунок из-за мелких сосудиков, которые визуально заметны как извилистые черточки. Светлая буроватая ядровая часть переходит в широкую заболонь белого цвета (с желтоватым оттенком). Сердцевинные лучи в форме блестящих микроточек и черточек хорошо заметны исключительно на радиальных срезах.
Богатство узора ясеневого бруса определяется разницей в цвете между ядром и наружным слоем, между слоями ранних и поздних формаций, а также широтой годичных слоев (для продольного разреза). Перерезанные при обработке сосуды также участвуют в формировании рисунка. Сердцевинные лучи сравнительно легко различимы исключительно на срезах радиального типа, в остальных срезах они незаметны. Нижней части старых особей присуща волнистая свилеватость. Разрез радиального типа обладает наиболее богатым рисунком древесины.
Цветовые показатели ядровой части (тон, чистота и светлота) немного выше, чем у наружного слоя.
Физические свойства
По уровню поглощения воды и влаги ясень выигрывает у хвойных ввиду высокой плотности бруса. Влажность только что срубленной древесины зависит от конкретного вида и имеет довольно широкий разброс (36-78%). После того, как деталь из ясеня покрыта специальным защитным составом против влажности, она не изменит уровень влажности на протяжении всего срока эксплуатации. Именно эта особенность делает ясеневый пиломатериал великолепным сырьем для изготовления паркета.
Высокий уровень плотности имеет негативное последствие: ясеневые породы ощутимо усыхают и разбухают, степень усыхания расценивается, как повышенная. Усушка тангенциального типа равна 8,4% для зоны годичных слоев раннего происхождения, для поздних процент увеличивается и достигает 9,8%. Коэффициент стандартного разбухания (отношение процента изменения габаритов к проценту изменения уровня влажности) варьируется в зависимости от конкретного вида: от 0,19 до 0,54.
Другая характеристика древесного материала – давление набухания. В нормальных условиях оно составляет от 2,66 МПа до 3,12, что в 2 раза превышает значение такого же показателя для сосны. Когда доска подвергается сушке, внутри нее возникают напряжения, которые по силе многократно превосходят те же самые у хвойных пиломатериалов.
При обычной влажности 12%, что соответствует состоянию бруса после атмосферной сушки, среднее значение показателя плотности находится в интервале от 653 до 742 кг/куб. м (в зависимости от конкретного вида дерева).
Пиломатериал самой высокой плотности получается из сумахолистного ясеня, который произрастает на территории Азербайджана. Его плотность составляет 762 кг/куб. м.
Сосна в 20 раз превосходит ясень по степени воздухо- и водопроницаемости, а также по проницаемости другими жидкостными и газообразными элементами. Это позволяет утверждать, что ясеневая древесина с трудом поддается пропитке защитными составами.
Показатель прочности ясеневого пиломатериала очень высок, его значение находится между аналогичным у дуба и граба.
Стойкость к различного рода деформациям является уникально высокой, по этой характеристике ясеню нет равных.
Тонкости эксплуатации и технологические особенности обработки
В процессе обработки влажного ясеневого бруса рамными пилами степень расширения зубьев на сторону от 0,65 до 0,75 мм. Для бруса, который прошел сушку, этот показатель остается таким же, а в случае использования дисковых пил (с диаметром 135-315 мм) уменьшается до 0,3 мм. Для сухой древесины в обработке ленточной пилой: 0,3-0,4 мм, для влажного бруса – 0,40-0,45 мм.
Показатель способности к сгибанию у ясеня составляет 1:2,7, аналогичный для бука –1:2,5, для сосны – 1:11.
В процессе тщательной обработки шлифовальными инструментами невозможно достичь уменьшения неровностей до уровня менее 200 мкм. Так получается из-за нюансов строения бруса. Из-за этой особенности ясеневый материал нуждается в особенной подготовке к финишной отделке, поверхность дерева необходимо грунтовать для полного заполнения пор. Допустима тонировка морилками и вытравление для белого цвета, при этом расход материалов характеризуется как умеренный.
По стоимости изделия из ясеня близки к аналогичным из буковых и дубовых пород. Ясеневый шпон используется для поверхностной отделки других материалов с менее интересным рисунком древесины, а также для создания облицовочной фанеры.
Частое применение ясеня в производстве спортинвентаря обусловлена его выдающейся ударной вязкостью, хорошей способностью к сгибанию.
В Соединенных Штатах и в Канаде использование ясеневых в промышленности встречается намного чаще, чем в европейских странах. Пиломатериалы делаются из 7 видов ясеня. 90% всех ясеневых материалов приходится всего на 4 вида. В восточной части США произрастает ясень американский и ясень ланцетолистный, из этих видов производят «белый ясень». Это тяжелая, жесткая и упругая доска, из которой делают лестницы и паркетную доску, ручки для различных садовых инструментов, бейсбольные биты и другой спортивный инвентарь. На северо-востоке Соединенных Штатов растут породы, дающие «черный ясень», брус которого отличается меньшей прочностью и жесткостью, что делает его популярным в мебельном деле.
