Характеристики сосны

На древесине хорошо видны годичные слои на всех разрезах. Ядро присутствует. Смоляные ходы есть. Текстура у сосны однообразная. Сосна обладает малой равноплотностью в связи с резкой разницей в строении ранней и поздней древесины. Плотность ранней зоны в 2-3 раза ниже плотности поздней зоны годичного слоя. Среднее содержание поздней древесины в годичном слое - 27%. Среднее число годичных слоев в 1 см для сосны на территории России составляет от 4 до 14. Большее число годичных слоев характерно для северных районов России.

Физические свойства сосны

Влажность

• Средняя влажность растущего дерева сосны составляет в заболони - 112%, в ядре - 33%. Влажность заболони к вершине дерева возрастает, а влажность ядра остается практически постоянной. Наблюдается суточное и сезонное колебание влажности. Наибольшая влажность (на 20-30 % выше средней) наблюдается утром, к концу дня она снижается до минимума (на 30-35% ниже средней) и с вечера снова начинается рост. Влажность свежесрубленной древесины составляет в среднем 85% (заболонь - 100-120%, ядро - 30-40%, кора - 120%).

Сушка сосны

• Перед использованием древесину сушат. Для сосны усушка (до стандартной влажности - 12%) в тангенциальном направлении составляет в среднем 6,7 % - для ранней зоны годичных слоев, 7,5 % - для поздних слоев. Однако при увеличении влажности окружающего воздуха происходит поглощение влаги. Процессы сушки и влагопоглощения практически можно считать взаимно обратными. По этой причине принято характеризовать изменения размеров образца древесины при изменении влажности коэффициентом разбухания отношение % изменения размеров на % влажности древесины).
• Среднее значение коэффициента разбухания для сосны обыкновенной составляет:
  В радиальном направлении - 0,18;
  В тангенциальном направлении - 0,31;
  Объемный - 0,50.
• Древесина сосны в меньшей степени, чем лиственные породы склонна к короблению в процессе сушки. При правильном выборе сушки и расположения сортиментов в камере можно существенно снизить процент брака.

Плотность

• Сосна, как и большинство хвойных, принадлежит к группе пород малой плотности. Среднее значение плотности при стандартной влажности 12% 505 кг/куб. м, плотность абсолютно сухой древесины - 480 кг/куб. м.

Проницаемость жидкостями и газами

• Древесина сосны обладает высокими значениями воздухопроницаемости и влагопроницаемости. При избыточном давлении 0,1 Мпа (с одной стороны образца) значение воздухопроницаемости в радиальном направлении составляет 56,2 куб. мм/кв.см./с для заболони и 2,6 куб.мм/кв.см/с - для ядра.
• Для сравнения, значение воздухопроницаемости древесины дуба при том же давлении составляет 0,13 куб. мм/кв.см/с. Высокие значения влагопроницаемости позволяет успешно использовать различные защитные вещества. По способности пропитываться защитными веществами заболонь сосны относится к легкопропитывающимся породам, а ядро - к среднепропитывающимся, тогда как ель и лиственница относятся к труднопропитывающимся.

Тепловые свойства

• Теплопроводность возрастает с увеличением плотности. Тепловое расширение древесины обнаружить весьма сложно, т.к. оно маскируется явлениями усушки и влагопоглощения. По теплоизоляции древесина имеет показатели, существенно превышающие показатели таких материалов, как алюминий (применяемый для производства окон), и несколько более высокие (сравнимые), чем у ПВХ.

Светопроницаемость

• Чувствительные приборы позволяют обнаружить проникновение светового излучения через образцы древесины сосны толщиной до 35 мм. Рентгеновское излучение практически не оказывает влияния на структуру и прочностные свойства древесины, поэтому его используют для дефектоскопии сортиментов.
• В настоящее время установлено, что древесина может быть весьма эффективно использована для экранирования нейтронного излучения. Сосновое покрытие толщиной 100 мм заменяет полиэтиленовую защиту, обеспечивая при этом большую термостойкость и долговечность.

Механические свойства сосны

Прочность

• Наилучшими прочностными свойствами обладает древесина сосен, произрастающих в северных районах европейской части России. Сосна по прочности уступает только кавказской пихте.
• Предел прочности:
  При статическом изгибе - 70 - 92 МПа;
  При сжатии вдоль волокон - 40 - 49 МПа;
  При растяжении вдоль волокон - 100 - 116 МПа;
  При скалывании вдоль тангенциальной плоскости - 6,6-8,1 МПа.
  Модуль упругости при статическом изгибе - 8,0 - 13,1 Гпа.

Технические и эксплутационные свойства

• Ударная вязкость - 28 - 51 кДж/кв.м.
• Твердость:
  Торцевая - 28 - 33 Н /кв.мм;
  Радиальная - 21-25 Н/кв.мм;
  торцевая - 16 - 23 Н/кв.мм.
• Сосна относится к мягким породам - до 40 Н/кв.мм (твердые породы - 41-80 Н/кв.мм, очень твердые - более - 80 Н/кв.мм.
• В силу того, что сосна имеет мягкую древесину, она прекрасно обрабатывается режущим инструментом.
• Сосна очень хорошо шлифуется - высота микронеровностей составляет 8-60 мкм, тогда как для ясеня и клена - до 200 мкм (из-за особенностей их анатомических неровностей).
• Древесина сосны относится к группе стойких к биологическим воздействиям (поражение грибами).