1) Технические свойства. — Техническими свойствами древесины должны быть называемы такие, от которых зависит большая или меньшая пригодность дерева для различных применений его в технике. Здесь будут рассмотрены важнейшие из таких свойств древесины, а именно: состав, плотность и горючесть дерев и их изменяемость в физическом и химическом отношениях. О механических свойствах Д. (твердость, вязкость, гибкость см. под соответствующими словами. О дереве как строительном материале см. Балка, Бревно, Брусовой лес и Строительные материалы. Состав дерева. — Древесина свежесрубленного Д. состоит из твердого вещества и сока. Хотя состав твердой части древесины служил предметом многих исследований, но сведения относительно составных частей твердого вещества древесины довольно неопределенны. Обыкновенно принимают (по Паейну), что твердое вещество древесины состоит из клетчатки и отложенного на ней лигнина (инкрустирующего вещества, см.), причем древесную клетчатку считают тождественной с клетчаткой, С6H10О5 (см. Волокна растений, Клетчатка, Гидраты углерода), содержащейся в других растениях. Состав лигнина определялся только косвенным путем (С 55,6%, Н 5,8% и О 38,6%). Как по составу, так и по свойствам лигнин ясно отличается от клетчатки. Он не растворим в различных растворителях, но гораздо легче, нежели клетчатка, изменяется различными реактивами и превращается в соединения, растворимые в щелочах, спирте и в воде. При действии крепкой серной кислоты лигнин обугливается, при нагревании с водными кислотами, со щелочами, при действии окисляющих веществ лигнин легко разрушается. Для лигнина характерны следующие реакции (в сущности, они относятся к древесине): соли анилина окрашивают в желтый цвет до оранжевого, флороглюцин в присутствии соляной кислоты окрашивает в красный до фиолетового, спиртовый раствор резорцина в присутствии соляной кислоты — в синевато-фиолетовый, такой же раствор ?-?афтола — в зеленоватый цвет. Лигнин содержится в различных породах дерева и даже в различных частях одного и того же дерева в различных количествах. В твердой и тяжелой древесине содержится большее количество лигнина, нежели в мягкой; в старой древесине больше, нежели в молодой. Большее или меньшее содержание лигнина оказывает влияние на все свойства древесины: на ее плотность, твердость и друг. Твердые породы содержат от 50-54% лигнина и от 41-46% клетчатки, мягкие — 41-46 лигнина и 50-54 клетчатки. Содержание клетчатки и лигнина составляет в сумме 95-96% всего сухого вещества древесины. На основании всех имеющихся теперь данных нужно полагать, что древесина не содержит ни клетчатки в свободном состоянии, ни лигнина, как отдельного вещества. Клетчатка находится в древесине в соединении с другими безазотистыми веществами, что доказывается тем, что при обработке древесины швейцеровским реактивом (аммиачным раствором окиси меди) клетчатка не растворяется \[чистая клетчатка растворяется в этом реактиве\], а в сильно одревесневших тканях — присутствие ее не обнаруживается помощью характерного для нее реактива — хлорцинкйода (раствора йода в водном хлористом цинке). Что касается лигнина, то под ним нужно подразумевать вещества, находящиеся в древесине частью в соединении с клетчаткой, частью в свободном состоянии, и, вероятно, также относящиеся к классу углеводов. При обработке древесины после предварительного промывания водным аммиаком водным раствором едкого натра из нее извлекается вещество, осаждающееся из щелочного раствора спиртом и имеющее близкий к клетчатке элементарный состав — так называемая древесная камедь, современные сведения о которой содержатся в ст.: Древесина, Инкрустирующее вещество. Вообще же признается, что главные составные части разных пород Д. одинаковы и различие их состава зависит главным образом от количественных отношений между составными частями. Другие вещества, заключающиеся в древесине, обыкновенно в небольшом количестве, в сумме около 5% сухого вещества древесины, находятся в ней частью в твердом виде, частью в растворенном состоянии и входят в состав сока. Сок содержит следующие органические вещества: азотистые вещества, углеводы (камеди и сахаристые вещества), глюкозиды (напр. кониферин в хвойных породах), органические кислоты (дубильную, щавелевую, винную, лимонную, яблочную, арабиновую), красящие вещества, эфирные масла и смолы. Несмотря, однако, на незначительное содержание этих органических веществ, присутствие многих из них оказывает значительное влияние на техническую применимость древесины. Азотистые вещества, часть которых несомненно состоит из белковых веществ, содержатся вообще в очень небольшом количестве (содержание азота весной 0,15%, летом 0,27%), притом большая часть в виде нерастворимых соединений (в виде растворенных соединений содержится только от 0,002-0,010% азота). Содержание белковых веществ отражается неблагоприятно при многих технических применениях дерева; с разложения белковых веществ начинаются при его сохранении все процессы, ведущие к разрушению дерева. Иное влияние оказывает присутствие многих других веществ, как, напр., дубильных. Дубильные вещества принадлежат к числу антисептических, поэтому присутствие их способствует более продолжительному сохранению древесины. Присутствию значительных количеств этих веществ такие породы, как дуб, ясень, отчасти обязаны своей большей неизменяемостью при сохранении сравнительно со многими другими древесными породами. — Присутствие в древесине смол и эфирных масел также способствует продолжительному сохранению. Благодаря содержанию значительных количеств смол и эфирных масел древесина хвойных пород служит материалом для получения дегтя и скипидара. Содержание в древесине воды изменяется в зависимости от породы, а для одной и той же породы — в зависимости от возраста, условий произрастания, времени года и даже от погоды. Вода содержится в древесине в двух состояниях: часть ее непосредственно входит в состав сока, другая содержится в виде поглощенной, как бы гидратной воды. В свежесрубленном Д. такой воды не менее 20%; часть ее выделяется уже при сохранении Д. в сухом воздухе, часть, около 10%, лишь при нагревании до 100-120° Ц. Обыкновенно имеют в виду только общее содержание воды. Из европейских лесных деревьев наибольшее количество воды содержат хвойные, за ними следуют мягкие лиственные породы и, наконец, твердые лиственные породы. В зеленом состоянии большинство хвойных пород содержит 52-65%, мягких лиственных 45-55%, твердых 38-45% воды. Наибольшее количество воды содержится в молодой веймутовой сосне, именно до 77%. Вообще молодая древесина содержит больше воды, нежели старая. Прежде полагали, что наибольшее содержание сока, а следовательно, и воды в деревьях бывает ранней весной и наименьшее осенью; но это правило не имеет общего приложения; содержание воды изменяется даже в различные часы и зависит, между прочим, от степени и инсоляции. Распределение воды в различных частях одного и того же дерева и в одном и том же древесном стволе также неравномерно. Ветви и сучья наиболее богаты водой; они содержат тем больше воды, чем они тоньше. В молодой ткани камбиального слоя находится наибольшее количество воды, и вообще содержание воды в стволе уменьшается в направлении от окружности к центру, так что самая бедная водой часть ствола — центральная, так называемая спелая древесина. В вертикальном направлении содержание воды также неодинаково в различных частях ствола: в верхних частях оно больше, нежели в нижних. Минеральные вещества, заключающиеся в древесине, находятся частью растворимыми в соке, частью отлагаются непосредственно. Древесина содержит вообще меньше золы, нежели остальные части Д., напр., кора, листья, заболонь и т. п. Как вода, так и зола скопляются в тех частях Д., которые еще растут, изменяются и служат проводниками соков, движущихся в живущем дереве от корней и листьев. В высушенной на воздухе древесине содержание золы 0,2-2%. В молодой древесине золы больше, нежели в старой. Из оснований в древесной золе преобладают калий, известь и магнезия, из кислот — угольная, кремнезем и фосфорная, но находятся также серная и небольшое количество хлора. Благодаря значительному содержанию калия древесная зола служила источником для получения углекалиевой соли, или поташа. Элементарный состав древесины служил также предметом многих исследований. Различия в элементарном составе для разных древесных пород не очень значительны, а потому обыкновенно в технике принимают для древесины средний состав. Элементарный состав органической части древесины изменяется в следующих пределах: Содержание углерода 47,0-51,8% " водорода 5,8-6,9% " азота 0,2-0,4% " кислорода 42,0-44,9% Средний состав органической части сухой древесины в процентах : 50,0 углерода, 6,0 водорода, 0,3 азота и 43,7 кислорода. Средний состав воздушно-сухой древесины в процентах: 43,8 углерода, 5,3 водорода, 0,2 азота, 38,2 кислорода, 12,0 гидратной воды, 0,5 золы. 2) Удельный вес древесины. Различают действительный удельный вес древесины, под которым подразумевают удельный вес самого вещества ее, и кажущийся или видимый уд. вес древесины, т. е. вес единицы объема ее. Действительный уд. вес древесины главнейших пород не представляет существенных отличий, и для бука, дуба, пихты и сосны его можно считать одинаковым и равным 1,56 (вообще же он изменяется от 1,46 до 1,68). Однако действительный уд. вес не имеет технического значения. — Что касается видимого уд. веса, или объемного веса Д., то различают — объемный вес древесины в зеленом и сухом состоянии; наиболее важное техническое значение имеют данные относительно объемного веса сухой древесины. К сожалению, большинство определений объемного веса было произведено для не вполне высушенной (для воздушно-сухой) древесины; поэтому имеющимися данными весьма трудно воспользоваться для сравнений и общих выводов. Объемный вес древесины зависит от числа и величины пор и от содержания в ней воды. Поэтому уд. вес зеленой (свежесрубленной) древесины и той же древесины в сухом состоянии будут различны и именно уд. вес в зеленом состоянии изменяется для обыкновенных пород от 1,38 до 1,28 по отношению к весу равного объема воды. При высушивания древесины уд. вес ее изменяется пропорционально уменьшению содержания воды и сокращения объема. По уд. весу в сухом состоянии древесные породы разделяют на несколько групп, называя: тяжелыми — породы уд. веса более 0,80 (напр., 0,89 — дуб); средними — породы уд. веса 0,70-0,79 (ясень, акация), легкими — породы уд. веса 0,50-0,69 (клен, береза, сосна), легчайшими — породы уд. веса 0,40-0,49 (ель, пихта, липа). Если распределить в такие же группы деревья по их уд. весу в зеленом состоянии, то оказывается, что одни и те же породы занимают в зеленом и сухом состоянии не одинаковые места. Напр., пихта в зеленом состоянии принадлежит к средним породам, в сухом — к легчайшим. Такое явление объясняется тем, что уд. вес Д. зависит от его пористости: чем более оно пористо, тем меньше уд. вес его в сухом состоянии, но тем больше в нем будет сока, а следовательно, и воды, в зеленом состоянии, а потому тем больше будет его уд. вес в зеленом состоянии. Классифицируя деревья по уд. весу (по плотности), подразумевают средний уд. вес известных пород. В действительности уд. вес одной и той же породы изменяется в довольно широких пределах в зависимости от условий произрастания, т. е. от климата, почвы и др. В отношении влияния условий произрастания на качество древесины можно указать на два общих положения: 1) наиболее тяжелые породы вообще произрастают в южных местностях, т. е. при более высокой температуре и в сухом воздухе; 2) одна и та же порода обладает обыкновенно тем более плотной древесиной, чем рост ее происходит медленнее, т. е. условия образования наибольшей массы древесины находятся в обратном отношении к условиям, от которых зависит качество древесины. Так, медленно выросшая сосна на С или на больших высотах обладает более плотной древесиной, нежели выросшая на Ю. Однако последнее правило имеет много исключений, напр., для дуба замечается обратное. Таким образом, уд. вес вообще не есть такое свойство, которое являлось бы совершенно постоянным для известной породы дерева, одна и та же порода может обладать древесиной различного качества в зависимости от условий произрастания. Поэтому числовые данные для уд. веса древесины могут служить лишь для сравнительного суждения о качестве древесины разных пород. Относительное значение этих числовых данных обнаруживается еще яснее при рассмотрении различий в уд. весе различных частей одного и того же дерева. Различия в уд. весе древесины одного и того же ствола наблюдаются как в направлении высоты, так и в направлении от центра к окружности. У многих деревьев уд. вес древесины постоянно увеличивается от центра к окружности, так что молодая древесина имеет наибольший уд. вес (береза, осина, лиственница, пихта и др.); у других, наоборот, уд. вес уменьшается от центра к окружности (ольха, серебристый тополь); наконец, у третьих он сначала увеличивается от центра к окружности, а потом уменьшается, так что max. лежит между центром и окружностью (дуб, бук, клен и друг.). Подобное же разнообразие наблюдается в изменениях уд. веса по направлению длины ствола. У многих древесных пород уд. вес уменьшается по направлению снизу вверх и притом как в центральной, так и в периферической части ствола (бук, ясень); у других пород уменьшение уд. веса по направлению снизу вверх происходит лишь до известной высоты, с которой начинается обратное, т. е. он снова увеличивается (дуб, лиственница, сосна); наконец, существуют породы, у которых уд. вес центральной и периферической древесины по высоте изменяется различно. Древесина корня является в большинстве случаев более легкой, нежели древесина ствола. Касательно уд. веса ветвей наблюдаются довольно разнообразные отношения. Для большинства хвойных пород уд. вес сучьев больше уд. веса ствола, у лиственных пород обыкновенно замечают обратное. Числовые данные см. соотв. статьи. 3) Свойства Д. как топлива. — Количество теплоты, выделяемое единицей веса различных пород Д., зависит более всего от содержания воды, как объяснено в статье горючие материалы (см.). В практике принимают его одинаковым для одинакового веса различных древесных пород при одинаковой степени сухости. Для сухих дров количество тепла равно приблизительно 4200 един. теплоты; для воздушно-сухих дров (содержащих около 20% воды) тепловой эффект — около 3100 един. теплоты. Несмотря на то, что дрова, одинаково высушенные, обладают приблизительно одннаковым тепловым эффектом, в практике, как известно, отличают качество дров в зависимости от породы Д. Это обусловливается тем, что дрова почти везде покупают не по весу, но по объему, а потому и оценка дров должна производиться, соображаясь с объемным или уд. весом древесины, который зависит от породы Д. — Далее, приобретая дрова, измеряют не действительный объем их, а лишь объем складочной меры, т. е. сложенных известным образом поленьев, между которыми находятся промежутки. Поэтому при оценке дров весьма важно знать содержание так наз. плотной массы в складочной мере дров, т. е. действительный объем древесной массы, соответствующий данной складочной мере дров. Содержание плотной массы зависит от формы поленьев, их диаметра и длины, а именно оно тем больше, чем более правильную форму имеют поленья, чем они толще и короче. Руководясь толщиной и длиной поленьев, можно найти содержание плотной массы в складочной мере дров по таблицам, вычисленным на основании опытных определений. Лишь для очень крупных поленьев содержание плотной массы достигает 77%, часто оно не превышает 65%, для хвороста падает до 15%. Нормальная, или таксационная, сажень дров содержит 250 куб. фт. плотной массы, или 72,6%. Итак, при суждении о качестве дров необходимо иметь в виду породу (уд. вес), содержание воды (степень сухости), размер поленьев и способ кладки. Оценка дров в частных случаях основывается не только на этих данных, но также на отношении их к горению. Плотные породы сгорают медленно, дают небольшое пламя и потому должны быть предпочитаемы там, где требуется постоянное нагревание до известной степени. Мягкие породы сгорают быстро и оставляют мало угля, из них смолистые дают длинное пламя, а потому применяются преимущественно там, где требуется быстрое действие пламенного жара. — Сплав дров водой не имеет влияния на их абсолютный тепловой эффект; но уд. вес древесины вследствие выщелачивания твердых веществ уменьшается, а потому относительный тепловой эффект таких дров, т. е. количество тепла, выделяемое единицей объема, будет меньше и, следовательно, они должны оцениваться ниже несплавных дров. 4) Физические изменения Д. при его сохранении. — Физические изменения Д., выражающиеся в явлениях разбухания и сжатия, коробления и растрескивания, наступают весьма быстро после свалки Д. при сохранении его на воздухе. Причиной этих изменений Д. является потеря воды. Срубленное Д., оставаясь на воздухе, постепенно теряет воду и через некоторый период достигает известного, постоянного для данных условий состояния влажности, когда Д. называется воздушно-сухим. Продолжительность периода, в течение которого Д. достигает такого состояния, зависит от свойств древесины и от размеров древесного материала. Плотные и твердые породы (дуб) при всех прочих равных условиях высыхают медленнее, нежели мягкие (липа, ива, тополь). Опыты относительно европейских пород показали, что после лежания на воздухе в течение года в них остается не более 20-25% воды и никогда при более продолжительном сохранении на воздухе не бывает менее 10% воды, если не подвергать его искусственному высушиванию или если оно не будет расколото на мелкие куски. Но Д., высушенное на воздухе, может вновь поглощать воду, если оно находится в очень влажном воздухе. Поэтому если Д. остается в открытых местах на воздухе, влажность которого изменяется, то и в самом Д. происходят соответственные изменения в содержании влаги. Теряя воду при высушивании, Д. уменьшается в объеме, происходит сжатие; поглощая вновь воду, оно увеличивается в объеме, разбухает. Относительно сжатия дерева при высушивании произведено довольно много опытов, так как относящиеся сюда данные имеют важное значение при употреблении Д. для поделок. Сжатие при высушивании различно для различных пород и неодинаково по различным направлениям. В нижеследующей таблице в столбце I указано сжатие по направлению волокон, во II — по радиальному направлению и в III — по тангентальному (по направлению хорд). В таблице указано линейное сжатие в процентах при переходе древесины из свежесрубленного состояния в воздушно-сухое.
-
| | I | II | III |
| - - - - |
| Клен | 0,11 | 2,06 | 4,13 |
| - - - - |
| Осина | 0,00 | 3,97 | 3,33 |
| - - - - |
| Береза | 0,50 | 3,05 | 3,19 |
| - - - - |
| Дуб | 0,00 | 2,65 | 4,13 |
| - - - - |
| Ольха | 0,30 | 3,16 | 4,15 |
| - - - - |
| Ясень | 0,26 | 5,35 | 6,90 |
| - - - - |
| Ель | 0,09 | 2,08 | 2,62 |
| - - - - |
| Сосна | 0,00 | 2,49 | 2,87 |
| - - - - |
| Липа | 0,10 | 5,73 | 7,17 |
| - - - - |
| Бук | 0,20 | 6,25 | 7,03 |
| - - - - |
| Ильм | 0,05 | 3,85 | 4,10 |
| - - - - |
| Граб | 0,21 | 6,82 | 8,00 |
- Из этих данных видно, что сжатие по длине волокон незначительно, а потому в практике обыкновенно не принимается во внимание; наибольших величин достигает сжатие по тангентальному направлению. Если дерево долгое время находится в соприкосновении с водой, то оно поглощает больше воды, чем ее содержится в свежесрубленной древесине, и приобретает уд. вес, значительно больший уд. веса зеленой древесины, потому что при этих условиях даже те поры, в которых в живом дереве находится воздух, наполняются водой \[По наблюдениям Вейсбаха, свежесрубленная ель при полном пропитывании водой увеличилась в весе на 23%, причем уд. вес увеличился с 0,79 до 0,97.\]. Поглощение воды достигает предела довольно медленно; увеличение веса продолжается 6 месяцев, нередко даже 2-3 года. Обыкновенные древесные породы при вышеуказанных условиях поглощают от 23,5 (лиственница) до 58,7 (клен) объемных процентов воды. Разбухание высушенного дерева в воде и поглощение воды происходят не с одинаковой скоростью, именно разбухание оканчивается гораздо скорее, через 1,5-2 месяца. Если бы кусок дерева при высушивании сжимался равномерно или при разбухании точно так же расширялся, то изменялась бы только его величина, но не форма. Изменение формы Д. при высушивании и при разбухании зависит от следующих главнейших обстоятельств: 1) от неоднородности отдельных частей одного и того же дерева, вследствие чего действие влаги на них неодинаково; 2) от указанного неравномерного изменения размеров по различным направлениям и 3) от неравномерного или от одностороннего действия воздуха, от состояния влажности которого зависят сжатие и разбухание дерева. Эти и некоторые второстепенные условия, все вместе или в отдельности, служат причиной того, что сжатие и разбухание дерева нередко сопровождаются нарушением сцепления отдельных частей дерева, т. е. служат причиной коробления и растрескивания дерева. Наибольшему изменению при высушивании подвергается свежесрубленное дерево. Поэтому главное средство для избежания последствий от коробления и растрескивания дерева есть высушивание его на воздухе прежде, нежели оно будет употреблено для строительных целей или для поделок. При этом необходимо обращать внимание на то, чтобы высушивание происходило по возможности медленно, так как при этих условиях оно будет и более равномерно. 5) Химические изменения древесины при сохранении и прочность дерева. При сохранении на воздухе, в земле или в воде дерево подвергается изменениям, которые через более или менее продолжительный период влекут за собой разложение древесины. Процессы разложения, которым подвергается дерево при сохранении в указанных средах, довольно разнообразны. Здесь будут рассмотрены главнейшие из них, именно тление, гниение, гумифицирование и брожение дерева; Истлевшим деревом, сухой или белой гнилью называют легко растирающуюся белую массу, в которую превращается изменившаяся древесина. Если процесс протекает быстро, напр. в теплую погоду, то разлагающаяся древесина приобретает способность светиться, обнаруживает фосфоричность. Сваленное дерево, вообще не живое, подвергается тлению преимущественно в таких местах, в которых хотя и нет избытка влажности, но вследствие отсутствия или недостаточной вентиляции не может происходить надлежащего высушивания дерева. Либих искусственно вызывал тление, помещая смоченные водой древесные опилки в стакан, закрытый стеклянной пластинкой. Химический процесс, происходящий при тлении, состоит в окислении, которому подвергаются не только содержащиеся внутри клеток органические вещества, но и составные части стенок клеток. Хотя исследования элементарного состава белой гнили показали, что он мало отличается от элементарного состава древесины, но тем не менее легко убдиться, что тление сопровождается весьма глубоким химическим изменением древесины. При тлении происходит значительное уменьшение уд. веса, уменьшение содержания углерода и увеличение содержания кислорода, выделение углекислоты и воды вследствие окисления части заключающихся в древесине углерода и водорода. Причиной тления, как и других подобных процессов, является развитие на древесине паразитных грибов, что, между прочим, доказывается тем, что эта гниль распространяется в древесине в том же направлении, в каком распространяется мицелий паразитных грибов, а также заразительностью тления, т. е. возможностью перехода процесса с одного дерева на другое. По Турскому, белая гниль на дубе в некоторых наших лесных дачах вызывается грибом Polyporus igmarius. Другой вид гниения, которому часто подвергается дерево, — образование красной или мокрой гнили. Эта гниль происходит лишь при избытке влажности. Другими условиями для наступления этого процесса являются известная температура (не слишком низкая) и, по-видимому, имеет значение большее или меньшее содержание белковых веществ (вываренные в воде опилки, из которых, следовательно, удалена значительная часть белковых веществ, не загнивают в весьма благоприятных для того условиях, т. е. находясь во влажном и теплом помещении. Такое гниение редко наступает, если дерево находится в текучей воде; напротив, многие породы особенно хорошо сохраняются в воде. Вероятно, это зависит отчасти от того, что при таком сохранении извлекаются растворимые белковые вещества, с которых и начинается обыкновенно разложение дерева. В противоположность тлению, для образования красной гнили присутствие кислорода не необходимо. Красная гниль образуется как в присутствии, так и в отсутствие кислорода; она нередко наблюдается в дереве, находящемся в болоте, в земле, вообще в таких местах, куда кислород не имеет свободного доступа. Древесина, подвергшаяся такой гнили, представляет красную, бурую, иногда почти черную массу, легко растирающуюся. Красная гниль отличается от белой, между прочим, и тем, что при ней не подвергаются разложению все части древесины и не получается однородной на вид массы, но из сгнившей части дерева можно выделить менее изменившиеся части. По элементарному составу дерево, подвергшееся такому гниению, более резко отличается от здорового, нежели истлевшее. При каких бы условиях ни происходило гниение, всегда замечается значительное увеличение содержания углерода и уменьшение содержания водорода и кислорода. При таком гниении происходит также всегда выделение углекислоты, хотя бы само разложение древесины совершалось в отсутствие кислорода, напр. в атмосфере водорода. Водород выделяется при гниении в виде воды, а также в соединении с углеродом в виде болотного газа (СН4). Чем богаче древесина азотистыми веществами, тем легче она загнивает, поэтому молодая древесина вообще легче загнивает, нежели старая; на одном и том же стволе легче подвергается гниению заболонь, в которой содержимое клеток наиболее богато азотистыми веществами. Возбудителями гниения являются низшие организмы, т. е. грибы и бактерии. Гумифицирование Д. выражается в разрыхлении его и темном окрашивании. Гумифицарование происходит в отсутствии воздуха; главным условием является избыток влажности, поэтому этот процесс обыкновенно наблюдают тогда, если разложение дерева происходит под водой и притом при низкой температуре. Благодаря близости условий, при которых происходит гумифицирование и гниение (т. е. образование красной гнили), оба эти процесса нередко встречаются смешанными. В отношении химической стороны процесса гумифицирование отличается тем, что в результате получается очень богатое углеродом вещество. Равный химический процесс при гумифицировании состоит в выделении водорода в виде воды; в меньших размерах происходит выделение углекислоты; по-видимому, в еще более ограниченных размерах — выделение болотного газа. Брожением Д. называется спиртовое брожение его сока, вызываемое, несомненно, бродильными грибками; оно состоит в разложении сахара, заключающегося в соке, причем вещества, входящие в состав тканей древесины, не изменяются. Поэтому процесс брожения в техническом отношении не представляет особенной важности. Брожение Д. наступает, напр., в тех случаях, когда зеленое Д., не освобожденное от коры, оставляют лежать во влажном и теплом месте. Хотя этот процесс не имеет особенной важности, но Д., в котором происходило брожение, во всяком случае легче подвергается другим более глубоким химическим изменениям, нежели совершенно здоровая древесина. 6) Прочность Д. — Прочностью Д. называют способность его сохраняться в течение более или менее продолжительного периода без изменения, т. е. способность сопротивляться наступлению в нем процессов, влекущих за собой его разрушение. Прочность Д. зависит от двух главных факторов: 1) от породы дерева, и 2) от среды, в которой оно находится. В отношении среды наблюдаются резкие различия в зависимости от того, находится ли Д. на воздухе или в воде. Одна и та же порода может быть непрочной на воздухе и прочной в воде и наоборот. Так, бук непрочен на воздухе и прочен в воде; береза же — наоборот. Изучение явлений разложения Д. показывает, что необходимым условием для наступления этих процессов является присутствие значительного количества влаги. Поэтому вообще прочность сухого Д., сохраняемого в сухом месте, может быть почти беспредельна, по крайней мере в практическом смысле. Действительно, при таких условиях, как показывают различные исторические находки, Д. может сохраняться целые тысячелетия без изменения. Вопрос о прочности различных древесных пород представляет весьма большое практическое значение при употреблении Д. для строительных целей. Кроме повседневных наблюдений и заключений, которые могут быть сделаны на основании большей или меньшей измененности различных сооружений, сохранившихся от старых времен, для суждения о прочности Д. служат также опыты, производившиеся в этом направлении разными лицами. Опыты производились или таким образом, что в землю вбивали сваи из различных древесных пород, или помещали древесные стволы в какую-нибудь разлагающуюся среду, напр., в навоз, и наблюдали время, в течение которого сгнивали различные породы. Результаты таких опытов могут иметь лишь условное значение. Гниение Д. представляет настолько сложный процесс, притом зависящий от целого ряда разнообразных условий, что суждения о сравнительной прочности различных древесных пород на основании подобных опытов не отличаются никакой точностью. Гораздо большее практическое значение могут иметь те заключения, которые можно сделать на основании исследования остатков различных древних сооружений, а также пользуясь громадным материалом, который могут дать в этом отношении железные дороги, если бы везде велись правильные наблюдения касательно прочности шпал и изменений, которым они подвергаются. Как среднюю из многих наблюдений, для европейских железных дорог принимают следующую прочность шпал: для дубовых 14-16 л., из лиственницы 9-10, для сосновых 7-8, для пихтовых 4-5, еловых 4-5, буковых 2,5-3 года. Обыкновенно для сравнения прочности различных древесных пород прочность дуба принимают за 100, а прочность остальных выражают по отношению к дубу. Напр., для прочности древесных пород при сохранении на открытом воздухе дают такие числа: Дуб — 100. Ильм 60-90. Лиственница 40-85. Сосна 40-85. Ель 40-67. Ясень 15-64. Бук 10-60. Ива — 30. Ольха 20-40. Тополь 20-40. Осина 20-40. Береза 15-40. Прочность древесных пород при сохранении под водой или в присутствии большого количества влаги выражается следующими числами: Дуб — 100. Ольха — 100. Ильм — 90. Бук — 70 до 100. Лиственница — 80. Сосна — 80. Молодая сосна — 70. Ель — 50. Ясень, ива, тополь, береза — совершенно непрочны. Рассмотрение таких таблиц указывает на связь между прочностью и другими техническими свойствами древесины. Наиболее плотные породы отличаются большей прочностью, нежели мягкие, более пористые. Не менее ясная связь наблюдается между прочностью и химическим составом древесины. Древесные породы, содержащие значительные количества смол, эфирных масел, дубильные вещества, отличаются большей прочностью, причем влияние содержания таких веществ настолько значительно, что некоторые пористые породы, содержащие, напр., смолы, более прочны, нежели твердые и плотные породы. Все те условия, в зависимости от которых наблюдаются различия для таких свойств древесины, как уд. вес ее и другие, оказывают влияние на прочность древесины. Поэтому прочность древесины, как и вообще все технические свойства ее, не представляет чего-либо вполне постоянного для данной древесной породы. Одна и та же древесная порода может отличаться большей или меньшей прочностью, смотря по условиям произрастания ее, т. е. в зависимости от климата и почвы, а также в зависимости от других условий, напр. от возраста. Как общее правило для отдельных деревьев одной и той же породы можно принять, что их прочность пропорциональна плотности (уд. весу). Такая связь между плотностью и прочностью обусловливается тем, что, чем Д. более пористо (соответственно меньшего уд. веса), тем более оно доступно атмосферным влияниям, т. е. действию воздуха и влажности, а также тем легче в такую древесину проникают споры низших организмов (грибов, бактерий); а всем этим облегчается наступление в дереве различных процессов разложения. Точно так же, как в отношении других технических свойств, различия в прочности наблюдаются и для частей одного и того же дерева. Здесь ясно проявляется влияние большего или меньшего содержания азотистых веществ. Те части дерева, которые содержат эти вещества в наибольшем количестве, легче подвергаются разложению; вследствие этого наименьшей прочностью отличается заболонь. Что касается влияния возраста дерева, то наибольшей прочностью обладает древесина среднего возраста. Сочинения о технических свойствах древесины: N?rdlinger, "Die technischen Eigenschaften der H?lzer" (1860, имеется в русском переводе); A. Mayer, "Die chemische Technologie d. Holzes als Baumaterial" (1872; входит в состав "Bolley's Technologie", т. VI, I, 1); W. F. Exner, "Die technischen Eigenschaften d. H?lzer" (помещено в Т. Lorey, "Handbuch der Forstwissenschaft", т. I, часть II). В. Руднев. ?. Предохранение Д. от гниения. — При употреблении Д. для строительных целей его разрушение происходит от двух причин: 1) под влиянием химических процессов разложения, вызываемых, вероятно, всегда низшими организмами (грибами и бактериями), и 2) Д. нередко разрушается животными паразитами, преимущественно насекомыми и моллюсками, для которых оно служит пищей. Вопрос о предохранении Д., употребляемого для различных сооружений, издавна пользовался вниманием практиков, так что эмпирический опыт давно привел к употреблению для этого различных средств и приемов обработки. Вопрос о предохранении Д. от разложения первоначально был разработан с научной стороны Бушери. Опыты Бушери показали, что здоровая и гнилая древесина сильно разнятся по содержанию растворимых в воде веществ. В опилках здорового дуба им было найдено 5-6% растворимых веществ, между тем как в опилках гнилого дуба значительно меньше, и притом оказалось, что содержание растворимых веществ уменьшается пропорционально степени развития гнилостного процесса, так что очень гнилая древесина содержит лишь около 1% растворимых веществ. Бушери также указал, что выщелоченное водой Д., из которого удалены таким образом растворимые вещества, сохраняется несравненно дольше, нежели Д. в естественном состоянии. Оставляя на воздухе обыкновенные опилки и опилки, вываренные в воде, Бушери наблюдал, что первые весьма быстро покрываются плесеныо, между тем выщелоченные водой опилки сохранялись 1/2 года без всякого видимого измнения. Что касается разрушения Д. животными паразитами, то и в этом отношении присутствие растворимых веществ играет весьма важную роль, так как эти вещества наиболе легко усвояются животными при питании их древесиной. Из исследований Бушери вытекает следующее общее положение. Так как заключающиеся в Д. растворимые вещества представляют тот материал, с которого начинается разложение Д., то для более продолжительного сохранения последнего необходимо или удалить эти вещества, или перевести их в нерастворимое состояние и притом такое, чтобы сделать их неразлагающимися и неусвояемыми органическими паразитами. Затем, простое повседневное наблюдение показывает, что важнейшим условием для продолжительного сохранения Д. является содержание в нем возможно меньшего количества влаги. Современные сведения о процессах разложения указывают пути, которым должно следовать при обработке Д. с целью придания ему прочности при сохранении его при разных условиях. Употребляемые для консервирования Д. приемы можно разделить на следующие группы: 1) высушивание Д., 2) покрывание высушенного Д. непроницаемым слоем, 3)выщелачивание Д., 4) пропаривание, 5) поверхностное обугливание и 6) пропитывание антисептическими веществами. Если Д. назначается для таких поделок, которые будут находиться в сухих закрытых помещениях, то предварительное высушивание Д. представляется достаточным для предохранения таких поделок от изменений. Если же Д. будет находиться в условиях постоянного пропитывания влагой, как, напр., железнодорожные шпалы, то наиболее верным средством для его сохранения может служить пропитывание Д. антисептическими веществами. Высушивание Д. — При высушивании Д. происходит не только выделение воды, но, если высушивание производится при высокой т