Дерево, его строение и жизнь
Все растущие на земле древесные породы можно разделить на два больших отдела: хвойные и лиственные; по месту же произрастания этих пород – на деревья, растущие в умеренном климате, и на тропический лес. Где бы, однако, ни росло дерево, оно всегда состоит из двух главных частей: подземной – корня, которым дерево удерживается в земле, и надземной – ствола с сучьями, покрытыми листьями или иглами. Для плотничных и белодеревных работ ствол считается наиболее ценным материалом, а корни и сучья утилизируются только в немногих случаях.
Часть ствола, ближайшая к корню, называется комлем, а противоположная, верхняя, – вершиною. Весь же ствол дерева составляет лесину и идет в разрезку на бревна, а последние – на брусья и доски, поступающие в продажу как строительный и поделочный материал.
Нормальная форма ствола дерева – цилиндр, слегка суживающийся в вершине, но растущие деревья часто отступают от этой формы вследствие влияния внешних и внутренних причин на произрастание дерева. Прямизна, однако, не обусловливает исключительную пригодность дерева для различных поделок. Не менее важны хорошие качества древесины и отсутствие болезней, делающих древесину непригодной для практических целей.
Если сделать поперечный разрез ствола дерева, то плоскость разреза, представляющаяся нашему глазу, будет состоять из концентрических слоев – тонких и сравнительно мягких, так называемой весенней древесины. Эти двойственные слои древесины требуют для своего полного образования год времени, почему и называются годичными слоями, по числу таких слоев можно определить возраст дерева.
Рассматривая далее сечение ствола, мы заметим в нем расположенные по радиусу круга тонкие полоски – сердцевинные лучи. Они образуются из ряда древесных клеточек, расположенных прерывающимися продольными слоями, которые, перепутываясь и пересекаясь с годичными слоями, обусловливают то или иное сложение дерева или внешний вид его поверхности, служа характерным отличием одной породы дерева от другой. Ширина сердцевинных лучей и толщина годичных слоев бывают различны не только в разных породах дерева, но даже в разных деревьях одной и той же породы и зависят от климатических и почвенных условий. Плоскость, образованная сердцевинными лучами, отличается значительною твердостью, но доски, выпиленные по этому направлению дерева, часто растрескиваются и потому на изделия больших размеров не годятся. Древесина снаружи окружена корою; внутри которой находятся пробка, луб и камбий; из последнего нарастают древесные клеточки.
Слои древесины С, расположенные непосредственно за корою, называются заболонью или оболонью, а слои D, окружающие центральную часть дерева, – матерою древесиною; самая же центральная часть древесного ствола А, называется сердцевиною (рис. 1 и 2).
Рис. 1, 2
Последняя у большей части наших отечественных пород отличается мягкостью и рыхлостью, отчего и доски, выпиленные из этой центральной части дерева, бывают менее прочны, чем другие доски. При просушке таких сердцевинных досок, если они тонки, сердцевина иногда совершенно выпадает.
Древесина бывает различных цветов и оттенков. Деревья, растущие в Европе, большею частью бывают белого, светло-коричневого или красноватого цвета. Особенною красотою и яркостью отличается древесина деревьев, растущих в жарком климате.
Самая твердая древесина встречается у пород жаркого пояса. Светлая древесина, например тополь, ива, липа и другие, редко имеет значительную твердость; темный же цвет, напротив, является вместе с большею твердостью.
Мягкие сорта дерева можно резать ножом; твердые же сорта, которые по твердости можно поставить наряду с такими металлами, как латунь, могут обрабатываться только при помощи резцов из крепко закаленной стали.
Некоторые породы дерева, например бук и вяз, обладая значительною гибкостью, находят себе применение при изготовлении мебели, обручей, экипажей и т. п. Влажное дерево вообще обладает большею гибкостью, чем сухое. Гибкость становится еще большей, если дерево распарить горячей водой или парами.
Способность дерева гнуться в разные стороны, не ломаясь и не принимая прежней прямизны, называется вязкостью. Степень ее далеко не одинакова не только у деревьев различных пород, но даже у одной и той же породы дерева. Влажное дерево вообще вязче сухого, но после долгого пребывания в воде оно теряет свою вязкость. Высшею степенью вязкости обладает клен, тогда как к самым хрупким деревьям можно отнести ольху.
Дерево легко колется, если волокна его прямолинейны; сучковатое и свилеватое[1] дерево колется плохо, а иногда и вовсе не колется. Не только различные породы дерева, но и различные части одной и той же породы обладают неодинаковою способностью колоться; нижняя часть ствола колется труднее верхней; по направлению параллельному сердцевинным лучам дерево колется лучше, чем в перпендикулярном к ним, так как в последнем случае приходится перерубать волокна.
Плотность измеряется количеством волокон, помещающихся в известном объеме дерева, и порядком размещения их между собой, поэтому наибольшая плотность будет тогда, когда волокна дерева расположены одно около другого, без всяких промежутков, причем ткань дерева может быть рыхла и легка. Это так называемая относительная плотность, в противоположность абсолютной, которая зависит от удельного веса дерева и определяется им.
Древесина обладает также и серьезным недостатком – стремлением впитывать в себя влагу, отчего увеличивается не только вес, но и объем. Но как легко дерево впитывает в себя влагу и разбухает, то так же легко оно при повышении температуры снова усыхает, причем уменьшается объем и несколько видоизменяется форма дерева. Эта формоизменяемость оказывается крайне вредной, нарушая правильность размеров, приданных изделию, и дерево трескается и коробится. Формоизменяемость различных пород дерева бывает различна: она сильнее в твердых породах, чем в мягких, а усушка по длине менее, чем по ширине.
Избежать коробления дерева не всегда возможно, а можно только до известной степени можно ослабить его. С этою целью отдельные куски, входящие в состав изделия, подбираются из материала по возможности однородного и одной породы дерева, как усыхающих сравнительно равномерно.
Коробление – самое вредное свойство дерева. Твердая матерая древесина усыхает менее рыхлой, заболони и вообще менее молодых годичных слоев древесины. Если распилить сырой древесный ствол вдоль на доски, то после просушки доски изменят свой ровный и плоский вид на желобчатый, причем выпуклые их стороны будут обращены к сердцевине. По этой же причине доска, выпиленная из средины дерева и содержащая часть сердцевины, вовсе не коробится, а только кромки такой доски несколько усыхают и делаются тоньше. Если дерево и имеет сложение непрямослойное, а волокна его перепутаны между собою, то коробление неправильно изменяет форму доски, которую, как говорят, ведет наискось. Желобчатый выгиб при короблении особенно заметен, и его трудно уничтожить выстругиванием поверхности дерева.
При сборке широких щитов из нескольких отрезков досок, соединяемых боковыми кромками, такие обрезки необходимо располагать спинками в разные стороны, тогда поверхность щита будет равномерно волнистой, что легко исправить строганием. Если же щит собран из досок спинками в одну сторону, то по просушке щит поведет в дугу, и выровнять его строганием будет совершенно невозможно.
Растрескивание дерева так же вредно, как и коробление, и происходит от тех же причин, как и последнее, то есть от неравномерного усыхания слоев древесины. Наружная поверхность дерева высыхает быстрее внутренней, а концы дерева или торцы, как более открытые (пористые), бывают вполне сухи в то время, когда средина дерева еще сыра; она-то и распирает торцы, которые дают трещины.
Дерево в течение своей продолжительной жизни весьма часто подвергается различного рода болезням. Наиболее серьезное и в высшей степени вредное влияние на организм дерева имеет всякого рода гнилостное заражение ствола. Дерево может гнить не только на корню, но также в срубленном виде, в готовых поделках и постройках. Гниение в дереве может произойти от различных причин, но главным образом – от действия атмосферного воздуха, излишней влаги и сырости.
Брусья и доски, приобретенные на лесных дворах, никогда не бывают совершенно сухи и в этом виде не могут идти на выделку столярных изделий. Необходимо такой лес высушить исподволь при обыкновенной комнатной температуре. Вообще, медленная просушка дерева должна предпочитаться быстрой.
После просушки дерева не следует оставлять его лежать на холодном или влажном воздухе; так оно, по своей гигроскопичности, быстро впитывает в себя влагу и воздух, отчего может покоробиться. Лучше всего такое дерево хранить в помещении при нормальной комнатной температуре. Этим дерево будет предохранено от разбухания и коробления и, кроме того, хорошо и удобно может быть обрабатываемо инструментами, так как слишком сухое дерево хрупко и обрабатывается труднее.
Чем тверже порода дерева, тем просушка его идет медленнее. Ценные породы привозных деревьев надо сушить и хранить особенно осторожно, чтобы предупредить возможность образования трещин. Окружающая температура должна быть, по возможности, поддерживаема на постоянном уровне, чтобы просушка шла постепенно и умеренно.