Розділ «2.6. Результати досліджень фізико-механічних властивостей сучків»

В річних шарах розтягнутої зони сучка частка пізньої деревини, у порівнянні із відповідними ним шарами деревини стовбура, для всіх досліджуваних областей, була вищою майже у два рази. Якщо порівнювати вміст пізньої деревини за областями, то необхідно відмітити, що відсоток пізньої деревини як в сучках, так і в стовбурах деревини з Рівненської області був вищим, приблизно на 13-15 % за відповідні показники зразків з Житомирської та Київської областей. З першого по третій період відсоток пізньої деревини зростає швидше, потім нарощування відсотка пізньої деревини іде повільніше.

У стиснутій зоні сучка річні шари більш широкі. Збільшення ширини річних шарів викликано наявністю кренєвої деревини, яка за кольором нагадує пізню деревину.

Міцність деревини обумовлюється не тільки вмістом пізньої деревини у річних шарах, а і розмірами їх клітин [147, 148, 149], та пористістю, яка для деревини стовбура майже у два рази вища, ніж для деревини сучка [12, 150].

2.6.2. Результати дослідження всихання, щільності та межі міцності деревини сучків.

За літературними даними [151, 152] всихання деревини хвойних порід у тангенціальному напрямку більше за радіальне у півтора-два рази. У ранній зоні шару тангенціальне усихання перевищує радіальне у два три рази. Пізня деревина усихає в обох напрямках значно більше ранньої, але різниця між радіальним та тангенціальним усиханням виражена слабше. Відповідно до наведеної в Главі 2 методики були визначені коефіцієнт всихання, щільність деревини сучків та стовбурів. Результати цих досліджень наведені у табл. 2.10.

Таблиця 2.10. Результати дослідження деяких фізичних властивостей деревини, сучків та стовбурів

Аналіз наведених даних, показує, що нерівномірність лінійного всихання у поперечному напрямку - відношення тангентального всихання до радіального - менше виражене для деревини сучків та складає для розтягнутої зони 1,3 для Житомирської та 1,6 для Рівненської і 1,9 для Київської областей, для стиснутої зони відповідно 1,5, 1,6, 1,7; для деревини стовбура це відношення склало - 1,6, 1,8 та 1,8. Коефіцієнти лінійного всихання у радіальному та тангенціальному напрямках розтягнутої зони сучків майже не відрізняються від коефіцієнтів усихання деревини стовбура.

Коефіцієнт лінійного всихання стиснутої зони у радіальному та тангенціальному напрямках більше коефіцієнтів усихання деревини стовбура в середньому на 34 % [153].

У тангенціальному напрямку коефіцієнт лінійного всихання кренєвої деревини має значні відмінності від всихання стовбура - для Рівненської області у радіальному напрямку він був більшим на 34 %, у тангенціальному - на 32 %, для Київської області у радіальному напрямку на 35 %, в тангенціальному на 41 % та для Житомирської області відповідно на 41 та 31 %%. Загалом, можна сказати, що деревина стиснутої зони сучків у тангенціальному напрямку має найбільше всихання.

Щільність деревини сучків у два рази вища за щільність деревини стовбура, що викликано різною кількістю деревинної речовини в одиниці об'єму та пористістю, яка у деревини сучка у два рази менша [12]. За літературними даними щільність абсолютно сухої деревини сучків сосни досягає 950 кг/м3 [154]. Найбільша щільність в абсолютно сухому стані, як деревини сучка, так і деревини стовбура спостерігається у зразках з Рівненської області відповідно 917 та 410 кг/м3. Ці показники для Київської та Житомирської областей виявилися меншими на 11 та 7 % , 6 та 4 %. Таку різницю можна пов'язати із більшим вмістом пізньої деревини у зразках з Рівненської області.

При дослідженні міцності деревини сучків на стиск вздовж волокон характер руйнування всіх зразків був однаковим і супроводжувався зсувом, що характерно для деревини з високою міцністю. У зразках з деревини стовбура при руйнуванні інколи спостерігалося зминання торців. Середня межа міцності за стиску вздовж волокон деревини сучків була у два рази більшою у порівнянні з показниками деревини стовбура. Також на міцність деревини сучків та стовбура вплинув вміст вологи, понижуючи його майже у два рази (табл. 2.11).

Таблиця 2.11. Межа міцності деревини, сучків та стовбура за стиску вздовж волокон за вологості W=12% та W > 30%

Аналізуючи результати досліджень можна сказати, що у середньому межа міцності на стиск у деревини сучків вища за межу міцності деревини стовбура, як для вологої деревини, так і для деревини з вологістю 12 %. Для деревини сучків з нормалізованою вологістю межа міцності для Рівненської області становила 57 МПа, для Київської 52 МПа, для Житомирської 52 МПа, а для стовбурів відповідно - 35 МПа, 29 МПа та 30 МПа, що більше для

Рівненської на 63 %, для Київської та Житомирської областей відповідно на 79 % та 71 %. Для деревини з вологістю Ш > 30 % , міцність деревини сучків з Житомирської області була вищою на 83 %, Рівненської на 58 %, Київської на 51%.

Якщо порівнювати деревину стиснутої та розтягнутої зони сучків, то стиснута зона має вищу межу міцності у середньому на 9-14 %. Найбільший вплив на межу міцності, як деревини сучків, так і деревини стовбура чинить вологість зразків, що відповідає даним інших дослідників [152, 153, 87], знижуючи її майже у два рази.

Якщо порівнювати межу міцності за областями, то найбільші значення у зразків, взятих у Рівненській області, яка перевищує міцність зразків з Київської області на 20 %, Житомирської області на - 16 %. Мінливість міцності для деревини сучків виражена менше. Зниження міцності деревини сучків за областями відповідно дорівнювало 9 та 2 %.

Аналіз експериментальних досліджень сучковатості стовбурів показав, що зона живої крони, яка займає 0,3 довжини стовбура, включає найбільшу кількість здорових, зрослих з деревиною сучків, розмір яких зменшується від початку до кінця зони. Межа коливань сучків склала від 10 до 190 мм.

Спостерігається деяка стабільність кількості сучків на погонний метр на початку зони живої крони, що свідчить про відсутність зарослих у деревину сучків. Збільшення кількості сучків в кінці зони пояснюється скороченням відстані між мутовками.

Перевірка гіпотези про нормальність розподілу розмірів сучків на різній висоті стовбура виявила, що для зони мертвої крони, як для пристигаючих так і для стиглих деревостанів є нормальним, а для зони живої крони він не є нормальним. Причому, нормальність порушується в зоні переходу від живої у мертву крону, де спостерігається найбільше варіювання сучків за розміром (від 10 до 180 мм). Така перевірка дає можливість прогнозувати відбір круглого лісу для дерев'яного домобудування.

Загальною закономірністю зміни річних кілець сучка є зменшення їх ширини у напрямку від серцевини до периферії. Темп зменшення ширини кільця більш виражений у розтягнутій зоні, де за 30 років скорочення відбулося для Рівненської області у 2,9 рази, для Київської і Житомирської відповідно у 2,4 та 2,5 рази. В той же час у стиснутій зоні відповідно у 2,1, 2,1 та 2,2 рази. У стиснутій зоні шари ширші у всіх періодах росту.