Итак, давайте рассмотрим устройство древесины и то, какими свойствами она обладает как материал для изготовления ульев.
Устройство древесины, ее характеристики и свойства
Поскольку древесина является основным материалом для изготовления ульев, то и рассмотрим её более детально.
В живом дереве древесная ткань образуется при помощи образовательной ткани камбия, который располагается между лубом коры и древесиной ствола. Поскольку камбий охватывает древесину, то он в определенной последовательности откладывает внутрь новые слои древесины. Наивысшая активность камбия наблюдается весной, затем она постепенно затухает, а к осени прекращается полностью. В результате циклической деятельности камбия в стволе образуются слои прироста, которые известны как годичные кольца. За счет этого дерево увеличивает свои размеры в толщину. Вновь образованная древесная ткань называется живой древесиной, из неё формируется заболонь. С течением времени происходит одревеснение (омертвение) живой ткани заболони, и она постепенно «прирастет» к ядру, увеличивая его диаметр.
Исследование древесины живого дерева под микроскопом показывает, что она состоит из мельчайших частичек — клеток, стенками которых являются многослойные оболочки. «Строительным материалом» для клеток являются целлюлоза, лигнин и вода. Клетки, образующие древесину, разнообразны по форме и величине. Микроскопическое строение древесины у хвойных и у лиственных пород в значительной мере различается.
Особенности строения древесины лиственных и хвойных пород обусловливают различные их свойства как материала для столярных работ. Так, продольные волокна у древесины хвойных пород прямолинейны, поэтому она имеет более высокие показатели прочности по сравнению с древесиной лиственных пород при одинаковой плотности. У древесины лиственных пород волокна имеют некоторую извилистость, вследствие чего у неё более высокие показатели ударной вязкости и более высокая прочность при скалывании вдоль волокон. Иначе говоря, древесина лиственных пород деревьев колется гораздо хуже, чем древесина хвойных, но общая прочность у неё меньше, чем у древесины хвойных пород.
Теперь рассмотрим некоторые физические свойства древесины, которые надо учитывать при изготовлении из неё ульев.
Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением
Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объёме древесины, к массе абсолютно сухой древесины.
Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки и занимает полости клеток и межклеточные пространства. Влага, пропитывающая клеточные оболочки, называется связанной или гигроскопической. Влага заполняющая полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной или капиллярной. При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой.
Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Предельное количество свободной влаги зависит от того, как велик объём пустот в древесине, который может быть заполнен водой. Таким образом, менее плотная и более легкая древесина будет иметь возможность поглощать большее количество влаги, чем более плотная и тяжёлая. Применительно к улью это значит, что улей, изготовленный из плотной и тяжелой древесины, в ходе зимовки может поглотить меньшее количество осаждающейся внутри него влаги, чем улей из менее плотной и лёгкой древесины.
Состояние древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях находится только воздух, называется пределом гигроскопичности. Влажность древесины, соответствующая её пределу гигроскопичности (равновесная влажность), при температуре 20°С составляет 30% и практически не зависит от породы. В состоянии равновесной влажности пребывает высушенная древесина, которая находится в контакте с атмосферным воздухом. Равновесная влажность древесины увеличивается с увеличением относительной влажности атмосферного воздуха и уменьшается при увеличении температуры воздуха. Однако на практике для находящейся на открытом воздухе древесины эти изменения составляют всего несколько процентов относительно среднего значения 30%.
Различают следующие степени влажности древесины: мокрая — длительное время находящаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная — влажность 50— 100%; воздушно-сухая — долгое время находящаяся на воздухе, влажность 15—20% в зависимости от климатических условий и времени года; комнатно-сухая — влажность 8—12% и абсолютно сухая — влажность 0%. Последнюю древесину можно получить только при сушке в специальных шкафах.
В зависимости от влажности древесины изменяются её свойства и потребительские качества.
Водопоглощение
Это способность древесины благодаря её пористому строению поглощать капельножидкую влагу. Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги. Водопоглощение зависит от породы, начальной влажности, температуры, формы и размеров древесины. У пород с меньшей плотностью древесины водопоглощение больше, так как у неё больше объём полостей, которые могут быть заполнены свободной влагой. Наоборот, чем больше плотность древесины, тем меньше её водопоглощение.
Для ульев, которые обычно изготовляют из древесины с малой плотностью, способность к большему водопоглощению у этой древесины следует признать положительным фактором. Во время зимовки для семьи будет лучше, если образовавшаяся из-за неблагоприятных условий вода будет «спрятана» внутри древесины улья, чем когда она будет оставаться на стенках и полу улья.
