Ни тем, ни другим свойством нормальная древесина, содержащая лигнин,не обладает. Но непосредственно перед механическим разрушением, когда ещеникакие механические методы не обнаруживают признаков близкого разрушения,древесина получает свойство двойного лучепреломления и легко окрашиваетсяхарактерными красителями. По-видимому, причина этого кроется в каком-тонеобратимом разрыве химических связей между целлюлозой и лигнином, вызванноммеханическим напряжением. Однако использовать это явление как сигнал скорогонеизбежного разрушения конструкции нельзя, потому что наблюдать его можнолишь под оптическим микроскопом на тонких сечениях, вырезанных из нагруженнойчасти. Но оно может оказаться весьма полезным при расследовании причинаварий. Кроме того, это наглядно показывает, сколь хитро устроила природавещество древесины.
В этой связи интересно еще упомянуть, что некоторые тропические породы,такие, как тик и гринхарт, содержат небольшие количества токсических веществи кремнезема. Они защищают древесину от насекомых и гниения, но в то жевремя являются причиной высокой стоимости обработки лучших тропическихпород: кремнезем очень быстро тупит инструмент, а щепки гринхарта ядовиты.
Механические свойства древесины в основном не отличаются от свойств,которые можно ожидать от пучка трубок или волокон. В боковом направленииволокна разделяются и сминаются довольно легко, поэтому прочность на разрыви сжатие поперек волокон очень невелика, меньше 1 кГ/мм.Более легкие породы, например пробку, можно даже сминать пальцами. С другойстороны, как раз потому, что трубчатые волокна легко сминаются, в древесинуможно загонять гвозди и шурупы, не расщепляя ее (если, конечно, проделыватьэто, соблюдая определенную аккуратность). Между прочим, гвозди, достаточноосторожно вбитые в дерево, и ввернутые в него шурупы сколько-нибудь заметноне ослабляют древесину как целое; иными словами, дерево удивительно стойкок концентрации напряжений.
Прочность на разрыв ели составляет около 12 кГ/мм.Она соответствует упругой деформации или межатомному разделению порядка1%, то есть находится где-то между 1/10 и 1/20 теоретической прочности.Это намного лучше, чем тот же показатель для большинства других техническихматериалов, особенно дешевых. Ходовая сталь с прочностью 40 кГ/ммупруго удлиняется на 0,15%. Если соразмерять все характеристики с удельнымвесом, то по прочности на разрыв древесина эквивалентна стали с прочностью200 кГ/мм, которая в 4-5 раз прочнее обычноиспользуемых сталей. Но как мы увидим дальше, на практике не так-то легкоэффективно использовать высокую прочность древесины на разрыв.
Древесина оказывается слабой при сжатии вдоль волокна. В этом отношенииее свойства противоположны свойствам чугуна, который прочен при сжатии,но слаб при растяжении. Здесь опять модель пучка склеенных между собойволокон оказывается очень реалистичной.
