Информация

Дуб

ДУБ. OAK.
РОД QUERCUS
 
Ареал
Дуб из семейства буковых. Это листопадные и вечнозеленые (в тро­пиках и субтропиках) деревья, рас­пространенные в умеренных и тропических зонах Северного полуша­рия. Род Quercus насчитывает около 600 видов. Наибольшее видовое разнообразие (около 200) — в Се­верной и Центральной Америке, немного уступают Восточная и Юго-Восточная Азия, Средиземноморье.
В России произрастает 20 видов дуба, кроме того, интродуцировано еще около полусотни. На территории европейской части нашей страны, в Западной, Центральной и Восточной Европе преобладают два лесообразующих вида.
Дуб черешчатый (обыкновен­ный) (Quercus robur) — зимостой­кое, засухоустойчивое растение высотой до 40 м. Толщина ствола старых деревьев достигает от 1 до 1,5 м, а у очень старых — несколь­ких метров. У старых деревьев ствол покрыт темно-серой, изре­занной глубокими продольными трещинами корой. В густом насаж­дении ствол стройный, высоко очи­щается от ветвей, несет компак­тную крону. При одиночном произ­растании — низкий толстый ствол с мощными, изогнутыми нижними ветвями, отходящими под прямым углом; крона густая, шатровидная. Листья собраны в пучок на концах укороченных побегов. Желуди на длинных плодоножках, буро-корич­невые с продольными полосами, плюска бокалообразная или полу­шаровидная.
Этот вид — главный эдификатор (лесообразующий вид) широколис­твенных лесов Русской равнины. Он поднимается в высоких широтах до подзоны тайги. Северная граница произрастания пролегает по линии Санкт-Петербург — Южный Урал. Дуб черешчатый растет в предгорь­ях Крыма и Кавказа. На его долю в дубовых лесах России и ближнего зарубежья приходится около 95%.
Другой лесообразующий вид — дуб скальный (Quercus petraca). Листья его с клиновидным основа­нием на длинном (до 2,5 см) череш­ке. Желуди сидячие или на короткой плодоножке, без продольных полос на кожуре. Распускается и цветет позже дуба черешчатого. Этот вид — главный эдификатор лесов Карпат и Северного Кавказа. Помимо этих наиболее распрос­траненных видов на Кавказе произ­растают дуб грузинский (Q. iberica), дуб Гартвисса (Q. hartwissiana) и дуб имеретинский (Q. imtretina). Два последних — эндемики.
На Дальнем Востоке преобладают дуб монгольский (Q. mongolica) — засухоустойчивый и морозостойкий вид, главный эдификатор хвойно-широколиственных лесов Манчжурии, Приморья и Южного Сахалина — и дуб зубчатый (Q. clentata), более теплолюбивый, распространенный в районах с мягким морским климатом.
Среди интродуцированных наибо­лее распространены дуб пробко­вый (Q. suber) и дуб изменчивый (Q. variables). Плантации этих де­ревьев на Черноморском побережье Кавказа составляют несколь­ко сотен гектаров.
Для культурных насаждений ис­пользуются американский красный дуб (Q. rubra) и болотный дуб (Q. palustis). Эти деревья быстро растут, хорошо переносят пересадку, что характерно для всех красных североа­мериканских дубов. У них крупные листья, которые осенью становятся красными, отчего деревья очень декоративны.
Зимний дуб. К этой группе дуба относятся породы, распрос­траненные преимущественно в южных районах и внешне отли­чающиеся тем, что листья у них опадают только зимой или да­же весной при появлении молодых. Его древесина ценится намного дороже. Она используется преимущественно при из­готовлении деревянной мебели, украшенной резьбой, и высо­кокачественного паркета. Лучшую древесину дает дуб в воз­расте 80-150 лет, выросший в густых смешанных лесах. Счи­тается, что в чисто дубовых  лесах  деревья приземисты, толсты и сучковаты.
Весенний дуб. Данная разновидность дуба внешне отличает­ся тем, что желуди висят на длинных черешках (этот морфоло­гический признак отсутствует у зимнего дуба). Древесина ве­сеннего дуба отличается большей вязкостью, серым цветом и наличием большего количества сучков. По своим качествам она считается ниже древесины зимнего дуба.
 
Условия роста
Растут дубы сравнительно медлен­но. Максимальный прирост в высоту продолжается в интервале от 20 до 80 лет, затем деревья набирают пре­имущественно толщину.
Продолжительность жизни — в среднем 500 лет, но встречаются и долгожители. Пример — знамени­тый «Стелмужский старик» в литов­ском природном парке Стелмужи, возраст которого около 2000 лет. В Горках Ленинских растет великан, объявленный памятником природы. Его считают ровесником Москвы.
Для быстрого роста дубы нуждают­ся в боковом затенении и полном освещении вершины. Это и учитыва­ют при культивировании, выращи­вая деревья в коридорах, проруб­ленных среди других пород.
При восстановлении дубовых ле­сов на равнине предпочтителен по­сев, а посадку используют в малосе­менные годы или при обилии грызу­нов. Посев эффективен в засушли­вых условиях при необходимости формирования глубоко проникаю­щей корневой системы. В местах, где ранее дубы не произрастали, к высеваемым желудям примешива­ют микоризную землю или обраба­тывают их чистой культурой грибов-микоризообразователей.
 
Дуб в разрезе
Дерево этого журнального номе­ра относится к кольцесосудистым породам, поэтому из-за различий в строении поздней и ранней древеси­ны годичные слои заметны на всех разрезах. В ранней зоне годичных слоев хорошо видны крупные сосуды (открытые и не закупоренные тиллами), образующие сплошное кольцо отверстий. Поздняя зона плотного строения, в ней только мелкие сосуды, образующие вместе с паренхимными клетками рисунок в виде ради­альных полосок, волнистых линий вдоль границы годичных слоев, а также отдельных черточек или точек.
Дуб — ядровая порода. Древеси­на ядра темно-бурая или желтовато-коричневая. Заболонь узкая, свет­ло-желтая. На всех разрезах отчет­ливы сердцевинные лучи. Древеси­на тяжелая, твердая.
 
Текстура дуба определяется на продольных разрезах шириной го­дичных слоев, разницей в окраске поздней и ранней древесины, а так­же ядра и заболони. Кроме того, важную роль в образовании тексту­ры играют перерезанные сосуды в ранних зонах и сердцевинные лучи, которые имеют вид поперечных по­лосок, крапинок на радиальных раз­резах, продольных черточек и штри­хов на тангенциальных. В комлевой части крупных деревьев нередка свилеватость. На радиальном разре­зе такая текстура особенно красива.
 
Цвет дубовой древесины характе­ризуется следующими параметрами:
•  цветовой тон, нм — 581,5;
•  чистота, % — 53,1;
•  светлота, % — 29,9.
В речной воде дуб сильно темнеет в результате соединения дубильных веществ с солями железа. После длительной выдержки в речной воде мореный дуб становится от зелено­вато-черного до черного. По этой же причине при распиловке сырой дре­весины на поверхности досок появ­ляются темные пятна.
Показатели блеска древесины у дуба ниже, чем у сосны. Объясняется это тем, что анатомические неров­ности (в основном сердцевинные лу­чи) на продольных разрезах (особен­но на радиальных) не позволяют получить зеркальную поверхность. При самой тщательной отделке повер­хности высота этих неровностей ос­тается не менее 200 мкм. Вот почему образуются блики и отсветы, что за­метно снижает показатель блеска.
Показатели макроструктуры дре­весины дуба частично уже были пе­речислены. Следует добавить: сред­нее число годичных слоев на 1 см по­перечного разреза — 6, процентное содержание поздней древесины в годичном слое — от 65 до 68 (в 2,4-2,5 раза больше, чем у сос­ны). Плотность поздней древесины в 2-3 раза выше, чем плотность ранней.
 
Физические свойства
Влажность. Свежесрубленная древесина дуба имеет следующие показатели влажности:
•  ядро — 50-80%;
•  заболонь — 70-80%;
•  средняя — 60-80%;
•  кора —117%.
При затоплении максимальная влажность составляет 116%.
Как и у других пород, у растущего дуба наблюдаются сезонные и су­точные колебания влажности, кото­рые проявляются, правда, в сущес­твенно меньшей степени.
Влаго - и водопоглощение у дубовой древесины значительно ниже, чем у сосновой,— в силу большей плотнос­ти. Защищенные покрытиями изделия из дуба практически не меняют своей влажности (поэтому дуб идеально подходит, скажем, для паркета).
Однако высокая плотность приво­дит и к большей усушке и разбуханию. Дуб из сильно усыхающих пород. Тан­генциальная усушка для ранней зоны годичного слоя составляет 8,4%, а для поздней — 9,8%. Коэффициент разбухания (изменение размеров об­разца (в процентах), отнесенный к из­менению влажности (в процентах):
•  радиальный — 0,2;
•  тангенциальный — 0,3;
•  объемный — 0,52.
Важная характеристика — давле­ние набухания. Для дуба при нормаль­ной температуре оно составляет:
•  тангенциальное — 3,10 МПа;
•  радиальное — 1,54 МПа, что вдвое выше, чем у сосны.
   Куда выше, чем у хвойных, и внут­ренние напряжения, возникающие в процессе сушки дубовых пиломате­риалов.
  Мореный дуб надо сушить особо. Избавляясь от влаги, он сильно усы­хает, коробится и растрескивается. Не случайно выход качественных материалов при традиционных спо­собах сушки невелик. Вот почему не­которые специалисты предлагают использовать или СВЧ- , или хими­ческую (в растворах гигроскопичес­ких веществ) сушку. Последний ме­тод достаточно полно исследован в Воронежской ГЛТА.
Плотность. Ее среднее значение для древесины дуба при стандартной влажности (12%) — 690 кг/м3, для абсолютно сухой — 650 кг/м3.
Эта характеристика для дуба ощутимо зависит от места его произрастания. Наиболее плотной древесиной отличаются материалы, получае­мые на Украине и в Азербайджане (р12= 723-726 кг/м3), затем следует Белоруссия (р12 = 703-710 кг/м3). Наименьшие показатели характерны  для Краснодарского края,  Прибалти­ки и Грузии (р12 = 604-663 кг/м3).
Плотность и твердость древесины уменьшаются с возрастом дуба. Этот факт учитывают при получении строганного шпона.
Плотность по разным зонам ствола различается у дуба заметнее, чем  у хвойных пород, она нерегулярна -преимущественно полосами и гнез­дами.
Проницаемость жидкостями и газами. Воздухопроницаемость древе­сины у дуба намного ниже, чем у сос­ны (примерно в 20 раз). То же можно сказать и о водопроницаемости. Благодаря этому дубовая древесина плохо пропитывается защитными веществами.
 
Механические свойства
Помимо красивой текстуры и цве­та дуб обладает весьма высокими  прочностными показателями. Он уступает по ним лишь ясеню и грабу.
Предел прочности:
  • при статическом изгибе — 79-118МПа;
  • при растяжении вдоль волокон -105-110 МПа;
  • при сжатии вдоль волокон — 56-60 МПа;
  • при скалывании вдоль радиальной плоскости — 7-14 МПа;
  • при скалывании вдоль тангенци­альной плоскости —11-14 МПа. Модуль упругости при статическом изгибе — 8,18-11,5 ГПа.
Технологические и эксплуатацион­ные свойства:
  • ударная вязкость — 80-82 кДж/м2;
твердость:
  • торцевая — 63-67 Н/мм2;
  • радиальная — 52-56 Н/мм2;
  • тангенциальная — 42-52 Н/мм2.
Дуб — порода умеренно твердая, по­этому его износостойкость (истирае­мость) в 2-2,5 раза выше, чем у сосны.
По длительной стойкости к дефор­мациям он от сосны практически не отличается. Способность удержи­вать крепления (гвозди, шурупы) вы­ше, чем у нее, в 2-2,5 раза.
Способность к гнутью, характери­зующаяся отношением высоты сече­ния (толщины заготовки) h к радиусу изгиба R, h/R = 1:4 (для бука 1:2,5; для сосны 1:11).
Дуб трудно обрабатывается ре­жущим инструментом. Это объяс­няется не только его высокой плот­ностью, но и особенностями ана­томического строения его древе­сины. Удельная сила резания для него в 2-2,5 раза выше, чем для сосны. Примерно так же соотносят­ся и периоды стойкости режущего инструмента (характеристики затупления). Степень уширения зубьев на сто­рону для рамных пил составляет для влажной, сухой и мерзлой дубовой древесины — 0,65-0,75 мм. Для дисковых пил диаметром от 135 до 315 мм — 0,3 мм. Для ленточных пил: 0,4-0,45 мм — для влажной и 0,3-0,4 — для сухой и мерзлой дре­весины.
Уже упомянутые анатомические элементы на продольных разрезах древесины дуба не позволяют в про­цессе шлифовки устранить микроне­ровности (менее 200 мкм). Дуб лег­ко морится до черного цвета, расход отделочных материалов умеренный.
Древесина дуба стойка к биологи­ческому воздействию (поражению грибами). Причем чем старше дере­во, тем выше его биостойкость. Са­мая биостойкая древесина в нижней (комлевой) части ствола. Длительное воздействие речной воды заметно повышает твердость дуба, однако другие прочностные ха­рактеристики снижаются на 10-20%, а в некоторых случаях до 70. По всей видимости, степень снижения проч­ности дуба зависит от местных усло­вий (концентрации различных хими­ческих соединений в воде и т.п.).
Характерные пороки древесины дуба для средней полосы России — морозные трещины — следы суро­вых зим и, как следствие, внутрен­няя гниль.
 
Диапазон применения
На первом месте — столярное производство. Прежде всего пар­кет, погонажные изделия, лестни­цы, двери и прочие элементы ин­терьера. Решающими факторами в этой сфере служат высокая изно­состойкость, прочность, красивая текстура дубовой древесины. На оконные рамы дуб идет реже. Отме­тим: мелкие профили из него невы­разительны. Очень популярна дубовая мебель. Красивый и прочный мореный дуб хо­рош для дорогих эксклюзивных гар­нитуров, паркета, музыкальных ин­струментов и художественных изде­лий. Высоко ценится красноватая или розовая древесина североамерикан­ских дубов (кстати, более мягкая, чем у белых). Дубовый шпон облагоражи­вает менее красивые породы. Дуб давно освоен корабелами и строителями. В домостроении его применение ограничивается высо­кой стоимостью пиломатериалов. Нижние венцы или прокладки между стенами и фундаментом дольше все­го стоят, если сделаны из дуба. Из него делают сваи, которые служат десятки, сотни лет. А как не вспомнить, что коньяч­ные спирты созревают только в при­сутствии дубовой древесины. Эк­страгирование ароматических ве­ществ, содержащихся в ней, во мно­гом формирует вкусовой букет конь­яка. Необходимы танины дуба для созревания и старения красных и десертных вин. Вот почему весьма важной областью применения дуба остается производство бочек и дру­гой бондарной посуды. Кора и древесина (особенно мо­лодых деревьев) используются для получения танинов, применяемых в кожевенном деле и медицине. Пробконосные дубы снабжают нас материалом, позволяющим надеж­но закупоривать самые разные бу­тылки.
В Китае на листьях зубчатого дуба выкармливают шелкопряда. Опытные хозяйки используют дубо­вые листья для солений, а некоторые любители русской бани предпочита­ют дубовые веники всем прочим. Велико природоохранительное значение дубовых насаждений. Они занимают первое место в по­лезащитном лесоразведении. Дуб превосходит многие породы по оз­доровительному влиянию на окру­жающую среду, так как интенсивно выделяет кислород. Дубы, особен­но старые, отличаются высокими эстетическими качествами. За­метьте, с каким особым настроени­ем вступаем мы под сень дубовых аллей.
ДЕРЕВО. ру № 3-4 МАРТ-АПРЕЛЬ 2002 Г.  
 


 
 
Полезная информация? Поделитесь ею

Контактный телефон

+7 (812) 600-11-77

Адрес

193230, Санкт-Петербург,
Дальневосточный проспект, д.13 к.3
info@abrasive.ru
© 2017 Центр Абразивов.
Копирование материалов с сайта
без указания источника запрещено.
Создание сайта
— «Gudzon webstudio»