Основные сведения о древесине

08.06.2018
Широкое применение дерева при временном восстановлении и строительстве искусственных сооружений объясняется его строительными достоинствами, а также недефицитностью. В ряде случаев дерево может быть заготовлено на месте работ, когда позволяет срок для просушивания его или когда допустимо применение сырого леса (в подводных частях). Изготовление деревянных конструкций по сравнению с капитальными нетрудоёмко и недорого. Однако в эксплуатационном отношении деревянные конструкции значительно уступают массивным и металлическим, требуя к себе большего внимания и средств на содержание в исправности и охрану от пожара.

Надёжность и долговечность деревянных сооружений в сильной степени зависят не только от качества самой древесины, но и от характера конструкции, а также от качества изготовления и условий службы, от тщательности надзора и ухода. Необходимо своевременно предотвращать возникновение и развитие расстройств, дефектов и гнили путём проведения соответствующих мер, изложенных ранее. При этом надо знать и учитывать весьма своеобразные свойства древесины и зависимость их от различных факторов и условий; принимать во внимание особенности работы дерева в сооружении (на растяжение, изгиб, скалывание, сжатие) и сопоставлять их с качеством и состоянием применённого леса.

Знание свойств древесины в применении к разным видам сопротивления её в конструкции и условиям службы необходимо также при отборе и заготовке лесоматериала для ремонта и замены деревянных элементов.

Качества древесины отличаются большим разнообразием и непостоянством у разных пород и отдельных деревьев и даже у одного и того же дерева по его длине и в поперечном сечении.

Решающим показателем в характеристике древесины как строительного материала для инженерных сооружений является прочность дерева. Она определяется в той или иной мере всеми основными свойствами древесины, условиями её роста и службы и потому также весьма неодинакова у разных элементов и изменчива в процессе эксплуатации сооружения.

Прочность древесины зависит от особенностей её строения и от породы дерева, от возраста, района и условий произрастания. На прочности древесины сильно сказываются объёмный вес и изменение влажности, а также способ сушки леса. Прочность древесины снижается трещинами и различными пороками (излишняя сучковатость, косослой, отлупы). Сухостойный лес, т. е. лес, высохший на корне, утрачивает необходимые механические качества, вследствие чего вовсе нe пригоден для инженерных сооружений.

Механические свойства древесины резко отличаются от механических свойств металла по величине и существу. Сопротивление древесины сжатию, растяжению и скалыванию различно в зависимости от направления действия сил относительно волокон; величина сопротивления сжатию древесины отлична от величины сопротивления растяжению. В древесине при работе на растяжение и скалывание, в отличие от смятия и сжатия, отсутствует ценное качество — пластичность; В результате этого при скалывании и растяжении не происходит выравнивание напряжений особенно в случае нетщательной подгонки элементов в сопряжениях. В заболонных породах леса прочность заболони выше прочности ядра.

Механические свойства древесины принято характеризовать величиной временного сопротивления при разрушении стандартных образцов древесины, прямослойной и не имеющей пороков. В табл. 72 приведены данные о временном сопротивлении древесины влажностью 15% для некоторых пород по сжатию и скалыванию вдоль волокон и по статическому изгибу.

Как видно из табл. 72, показатели сопротивления изменяются в широких пределах (в 1,5—2 раза и более) даже при неизменной влажности. Прочность деревянных элементов в сооружении может значительно отличаться от приведённого в табл. 72 временного сопротивления образцов дрезесины, поскольку строение древесины и состояние элементов, применённых в сооружении весьма разнообразны, и в отдельных частях элементов по качеству ниже, чем в стандартных образцах.

Одним из основных факторов, влияющих на качество деревянных элементов в эксплуатации, является изменение влажности. Высыхание сырой древесины вызываем растрескивание и изменение прочности. Переменная влажность выше 20—25% благоприятствует образованию и развитию гнили.

Влажность выражается отношением веса содержащейся в древесине воды к весу абсолютно сухой древесины, выраженным в процентах, и характеризуется для различных пород следующими данными.

Влажность древесины, извлечённой из воды после длительного хранения, превосходит указанные величины.

Основная часть воды, около 65—70% всего количества её, находящегося в древесине, содержится в полости клеток, в капиллярах. Остальная часть влаги — 30—35% (химически связанная вода) находится в самом веществе клеток древесины.

При высыхании древесины прежде всего испаряется капиллярная вода, не вызывая изменения объёма. Связанная вода испаряется вслед за испарением капиллярной воды. Испарение связанной воды в отличие от капиллярной происходит медленнее и сопровождается уменьшением объёма и изменением прочности древесины.

В естественных условиях и особенно в мостовых конструкциях древесина высыхает неравномерно по всему сечению бревна. Вначале испаряется влага из заболони и затем из ядра. При этом наружные клетки заболони могут отдать всю капиллярную воду и часть связанной воды, прежде чем начнёт изменяться влажность сердцевинных клеток. Изменение в соотношении влажности заболони и ядра по времени изображено графически на фиг. 418.

Уменьшение объёма наружного слоя бревна по отношению к внутреннему вызывает растрескивание древесины. На образование трещин влияет, помимо этого, также несоответствие величины усушки в тангенциальном направлении (по касательной к окружности) и в радиальном направлении по диаметру (табл. 73).

В связи с неравномерностью усушки образование трещин в брёвнах неизбежно при естественном и быстром их высыхании и тем более в конструкциях, подверженных периодическому нагреванию солнцем и увлажнению.

Поскольку влагоотдача из внутренней части бревна отстаёт от влагоотдачи из наружной части, образование трещин в брёвнах может начаться при средней влажности, значительно превышающей 30— 35%, характеризующих начало отдачи связанной влаги.

Нарастание механических показателей высыхающей древесины начинается с уменьшением влаги ниже 25—30% (фиг. 419). В условиях эксплуатации влажность древесины обычно не бывает меньше 15—18%. Поэтому механические показатели (фиг. 419) в лучшем случае могут возрасти только на 20—30%. Ho, с другой стороны, образующиеся при усушке трещины снижают монолитность и прочность деревянных элементов, главным образом, работающих на скалывание во врубках и при изгибе. Следовательно, высыхание сырой древесины в сооружении приводит в итоге к снижению прочности и тем значительнее, чем больше размер трещин и чем более невыгодно они расположены по отношению к силовому потоку. Кроме того, изменение геометрических размеров при усушке (особенно в направлении поперёк волокон) вызывает расстройство сопряжений элементов и конструкции в целом и нарушает положение рельсового пути.

Во избежание этого необходимы своевременная подтяжка скреплений (тяжей, болтов) и выправление пути.

Трещины образуются тем больше, чем больше поперечное сечение элемента и чем интенсивнее происходит высыхание. Значительные трещины образуются в свежесрубленных брёвнах, находящихся после удаления коры на сухом проветриваемом месте. Во избежание этого распиловку брёвен на брусья и доски следует производить в сыром виде, прибегая в случаях надобности к хранению леса под водой до момента распиловки. Высыхание несколько замедляется также у неокорённого леса (фиг. 420).

Скопление грязи и воды в трещинах благоприятствует гниению; вода, кроме того, замерзая зимой, разрывает древесину по трещине вглубь и по длине. Во избежание этого должны своевременно производиться очистка и шпаклёвка трещин.

Прочность и упругость древесины, находящейся в воде при отсутствии промерзания, сохраняются весьма длительное время. Как известно, пребывание древесины под водой, наоборот, даже несколько повышает её прочность. В воде дерево не гниёт и не повреждается насекомыми. Исключение составляют моллюски большинства морей, разрушающие древесину.

Деревянные элементы, находящиеся в естественных атмосферных условиях, не высыхают полностью. Древесина благодаря гигроскопичности сохраняет в себе часть влаги, называемой равновесной, процент содержания которой находится в определённом соотношении с влажностью воздуха. Равновесная влажность изменяется с изменением влажности воздуха, отставая от последней в 4—6 раз. Наибольшая равновесная влажность древесины составляет 25% при относительной влажности воздуха 100% (во время дождя). Обычно равновесная влажность не снижается менее 13—15% и зависит от района и климата.

В связи с этим лес, высушенный в северных районах, требует дополнительной сушки в случае применения его на юге.

В зависимости от влагосодержания лесоматериалы различают: воздушно-сухие при влажности 10—18%, полусухие — 18—23% и сырые при влажности более 23%.

Влажность древесины выше или ниже 35—40% ориентировочно может быть определена по изменению цвета черты, проведённой на древесине химическим карандашом. Перед нанесением черты с деревянного элемента снимается слой древесины толщиной 1—2 мм. Серый цвет нерастворившегося карандашного следа указывает на влажность ниже 35—40%, фиолетовый цвет указывает на влажность выше 35—40%.

В связи с указанными отрицательными последствиями усушки сырой древесины применение сырого леса в мостах кроме подводных частей нежелательно, а в пролётных строениях и ответственных элементах опор (насадки, элементы, работающие на изгиб или скалывание при ограниченной длине скалывания) недопустимо.

Плотность (объёмный вес) древесины не постоянна и, как влажность, существенно отражается на прочности. Несмотря на сравнительно определённый удельный вес абсолютно сухой древесины (около 1,5), плотность её весьма различна у разных пород и разных деревьев. В некоторой мере она не одинакова у одного и того же бревна, уменьшаясь в средней по высоте ствола части.

Плотность древесины, определяемая породой, возрастом и условиями произрастания, находится в прямой зависимости от влажности.

Как известно, годовые кольца по своей толщине неоднородны в отношении плотности: поздняя летняя древесина является более плотной по сравнению с ранней весенней древесиной. По соотношению летней древесины к общей толщине годового кольца можно судить о величине плотности или объёмного веса. Так, объёмный весу отборной высокого качества сосны определяется в зависимости от процентного содержания п летней древесины, следующей формулой:
Основные сведения о древесине

Полученный по этой формуле объёмный вес соответствует влажности древесины 15%.

Для определения объёмного веса таким способом на гладко обработанном торце дерева измеряют путём последовательного суммирования (например, графически на полоске бумажки острым карандашом) толщину летней древесины всех годовых колец в радиальном направлении на длине 3—4 см. Сумму толщин летней древесины выражают в процентах к общей толщине измеренных годовых колец. Широкослойность характеризует пониженную плотность. Однако следует иметь в виду, что древесина и с мелкими годовыми кольцами по плотности иногда бывает ниже древесины с широкими кольцами. Поэтому по средней ширине годовых колец судить о плотности древесины нельзя.

На прочности дерева плотность сказывается в прямой зависимости. На фиг. 421 показана зависимость временного сопротивления сосны сжатию вдоль волокон Rc и статическому изгибу Ru от объёмного веса у при влажности 15%. Определение прочности по сжатию вдоль волокон и статическому изгибу сосны может быть приближённо произведено в полевых условиях аналогично описанному выше определению объёмного веса по процентному содержанию летней древесины п по следующим формулам:

Полученное таким путём временное сопротивление сжатию Rc и статическому изгибу Ru соответствует влажности древесины 15%.

Значительный наклон волокон относительно продольной оси элемента в результате косослоя, а также большой сбежистости ствола сильно снижает прочность сжатию, изгибу и особенно растяжению (фиг. 422). В большей мере наклон волокон отражается на прочности пиломатериалов в связи с перерезанием волокон на боковых поверхностях элементов и резким уменьшением площади скалывания. Свилеватое (волнообразное) расположение волокон, хотя меньше, но также снижает сопротивление сжатию и изгибу. Сопротивление скалыванию свилеватой древесины, наоборот, несколько повышается.

Влияние сучков на прочность древесины различно. Оно зависит от вида напряжений в элементе, сортамента леса, рода, величины и расположения сучков. Резко снижается сопротивление растянутых брусьев, а также брусьев, работающих на изгиб, при расположении сучков в растянутой зоне. В связи с этим, например, мостовые брусья, имеющие сучки на постелях в средней части длины, следует располагать сучками вверх.


Особенно сильно снижается прочность элементов несросшимися сучками и «мутовками», т. е. несколькими сучками, расположенными в одном сечении элемента. Известны случаи полного разрыва под поездом таких дефектных элементов в растянутых поясах ферм Гау (фиг. 423).

В месте разрыва образца, изображённого на фиг. 423, на поверхность бруса выходят 6 сучков, частично несросшихся, диаметром до 4,5 см. Диаметры всех сучков составляют в сумме около 20 см. Между сучками древесина имеет завитки. Кроме того, древесина образцов отличается крупнослойностью, т. е. большой толщиной годовых колец с большим содержанием рыхлой весенней древесины. При испытании образцов такой древесины временное сопротивление, приведённое к влажности 15%, составило в среднем: При растяжении вдоль волокон 550 кг/см2 вместо 700 кг/см2 по минимальным требованиям, предъявляемым к сосне для мостостроения, при сжатии 233—254 кг/см2 вместо 350 кг/см2; при скалывании 80 кг/см2 вместо 60 кг/см2.

Влияние сучков на снижение прочности дерева при сжатии вдоль оси невелико; сопротивление скалыванию и смятию даже несколько увеличивается сучками, как это и подтверждается приведёнными выше результатами испытаний. В неотёсанных брёвнах сучки сказываются меньше, чем в отёсанных брёвнах или в брусьях, поскольку при распиловке и окантовке косослойные волокна перед сучками перерезаются и выклиниваются на поверхность элемента.

Помимо продольных атмосферных или солнечных трещин усушки и морозобоин, развивающихся под действием замерзающей воды, в древесине встречаются кольцевые трещины или отлупы, образующиеся в слабых весенних годовых кольцах под влиянием сколов от раскачивания дерева при его росте. Отлупы распространяются на различную длину ствола. Обнаружить их можно только с торца, если они пересекаются распилом, а иногда по глухому звуку при простукивании элемента, что, между прочим, характерно и для внутренней гнили. Внутренний отлуп можно распознать лишь путём сверления древесины, по виду извлекаемой из бура пробы и различному сопротивлению при сверлении.

Отлупы значительно снижают прочность элементов, работающих на изгиб или на скалывание. В сжатых и растянутых элементах отлупы опасны лишь возможностью образования внутренней гнили и вследствие этого ослаблением сечения.

Работа древесины конструкции в зависимости от тщательности изготовления и от рода напряжений возникающих под нагрузкой, неоднородна в отношении упругих свойств и надёжности различных элементов и сопряжений. Наиболее неблагоприятно сочетание жёсткого, малоупругого сопротивления древесины (по скалыванию, растяжению) с неплотностью сопряжений.

Сопряжения деревянных элементов различаются по своей податливости, т. е. по величине и характеру деформаций под нагрузкой. Неплотности, вследствие неточной подгонки элементов по соприкасающимся рабочим плоскостям сопряжения, вызывают под нагрузкой «холостой», нерабочий ход до тех пор, пока не произойдёт достаточное уплотнение, необходимое для передачи усилия с одного элемента на другой, после чего сопряжение и элементы вступают в работу. Однако такое уплотнение возможно лишь в том случае, когда другие элементы, связанные с работой данного сопряжения, имеют способность упруго или пластически деформироваться под нагрузкой при нерабочем ходе в непригнанных сопряжениях. Если же эти элементы являются жёсткими, то уплотнение сопряжения и включение его в работу может не произойти, а жёсткие элементы, будучи вследствие этого перегружены, подвергнутся опасности разрушения.

Упругие деформации являются основными рабочими деформациями. Они увеличиваются с увеличением нагрузки. Последняя не должна; однако, превосходить предела упругости. За пределом упругости происходят пластические остаточные деформации, нарастающие без увеличения нагрузки, пока не произойдёт полное разрушение. При растяжении и скалывании разрушение наступает без пластических деформаций. Отсутствие пластических деформаций характеризует хрупкость и малую надёжность сопряжения, особенно при неточной, неплотной подгонке элементов.

Для древесины характерны замедленное нарастание упругих деформаций под нагрузкой и постепенное возвращение в первоначальное положение элемента уже после удаления с него нагрузки, Нормально деформации под нагрузкой, нарастая, затухают. Прогрессирующее возрастание деформации под нагрузкой, вызывающей напряжение в древесине, выше предела долговременного сопротивления, ведёт к разрушению.

Растяжение и скалывание наиболее неблагоприятны для древесины. Как отмечалось, сопротивление растяжению сильно снижается сучками, а также врубками, поперечными надрезами на элементе, косослоем, свилеватостью и внецентренным приложением усилий, а сопротивление скалыванию — всевозможными трещинами. Кроме того, надёжность деревянных элементов при этих видах сопротивления уменьшается в связи с отсутствием пластических деформаций древесины перед разрушением.

Металл, как известно, на первом этапе своей работы при достижении нагрузкой некоторого критического значения (0,6—0,7 разрушающего усилия) обладает способностью довольно сильно (пластически) деформироваться, не исчерпав своей несущей способности. Это благоприятное свойство (наличие площадки текучести, фиг. 424) способствует выравниванию напряжений в различных элементах и фибрах, рассчитанных на совместную работу. Работе перенапряженных до предела текучести элементов или фибр помогают менее напряжённые, вступающие в совместную работу, когда «сдаёт», т. е. начинает течь перегруженный элемент. В древесине свойство текучести перед разрушением элементов и сопряжений (при растяжении и скалывании) отсутствует. Следовательно, такие элементы и сопряжения являются жёсткими. Деформации, происходящие в них перед разрушением напряжённого элемента, могут оказаться недостаточными для вовлечения в совместную работу всех других элементов, рассчитанных на данное усилие. Перенапряжённые в результате этого элементы поочерёдно будут разрушаться. Этот дефект древесины обязывает весьма тщательно выполнять сопряжения, особенно рассчитанные на совместную работу.

Временное сопротивление растяжению отличается большим непостоянством даже для отдельных образцов идеальной древесины (табл. 74).

Предел упругости древесины при растяжении вдоль волокон условно принимают равным 0,2—0,5 временного сопротивления.

Временное сопротивление растяжению поперёк волокон до 30 раз меньше, чем вдоль волокон. Так как оно весьма сильно снижается (до нуля при трещинах), то во всех случаях нельзя допускать работы дерева на этот вид сопротивления.

Напряжения скалывания во врубках между шпонками растянутых стыков и пакетов на шпонках, как правило, весьма неравномерно распределяются по площади скалывания (фиг. 425). Неравномерность распределения напряжения, а также жёсткость в работе сопряжений на скалывание сильно снижают надёжность таких соединений, особенно при нетщательной подгонке рабочих плоскостей и наличии трещин. Неточная подгонка всех шпонок в сопряжении разгружает, вплоть до полного выключения из работы, непригнанные шпонки. Остальные шпонки, будучи перегруженными, под временной нагрузкой подвергаются опасности скола до того, как могут включиться в работу ненагруженные шпонки. Совместной работе всех шпонок препятствуют малые упругие деформации и отсутствие пластических деформаций при скалывании.

Скалывание вдоль волокон по диаметральной плоскости, т. е. в плоскости сердцевинных лучей, происходит несколько быстрее, чем в тангенциальной плоскости, т. е. по хорде к годовым кольцам.

Сжатие и смятие в отличие от растяжения и скалывания древесины характерны значительными пластическими деформациями перед разрушением, особенно при сжатии поперёк волокон и смятии.

При сжатии поперёк волокон древесина сильно уплотняется и сокращается в размерах (по линии действия силы) вследствие трубчатого (в направлении оси ствола) строения древесины. В результате уплотнения древесины при сжатии нагрузка непрерывно возрастает. Разрушающей нагрузкой при этом условно принимают усилие, соответствующее пределу пропорциональности. Оно до 10 раз меньше разрушающего усилия при сжатии данной древесины вдоль волокон.

При сжатии вдоль волокон деформации нарастают почти пропорционально усилию до тех пор, пока усилие не превзойдёт 0,50—0,75 разрушающего усилия. При этом предел пропорциональности соответствует укорочению образца примерно в 0,16% относительно первоначальной длины.

Смятие в отличие от сжатия является местной, поверхностной деформацией. Сопротивление смятию по сравнению с сопротивлением сжатию поперёк волокон выше, так как в работу при смятии вовлекаются соседние, непосредственно не сминаемые клетки древесины тех же волокон (фиг. 426). При этом нагрузка воспринимается древесиной, расположенной под грузом, а кроме того, частично и смежными участками тех же волокон, работающих на растяжение и изгиб. Для этого необходимо, чтобы свободные незагруженные концы элемента были не менее его толщины (высоты), а также не менее длины смятия и во всяком случае более 10 см. Участие соседних участков древесины при местном смятии тем больше, чем значительнее деформация нагруженного участка и чем прочнее его связь со смежными участками.

Указанным обстоятельством объясняется повышенная безопасность работы деревянных элементов при местном смятии, например насадок (в опорах), в связи с чем на них допускается повышенное напряжение. Само по себе смятие не вызывает аварию. Однако при значительном сминающем воздействии могут произойти раздавливание и выход элемента из работы.

Разгружающее значение древесины смежных участков увеличивается при уменьшении абсолютной длины сминаемого участка. По этой причине допускаемое напряжение на местное смятие установлено различным в зависимости от длины площадки смятия.

При статическом изгибе балок особенности работы древесины на растяжение и сжатие сохраняются соответственно в растянутой и сжатой зонах изгибаемой балки. Поскольку пластические деформации при растяжении отсутствуют, а при сжатии имеются, то в сжатой зоне балок, начиная с наиболее удалённых от оси балки волокон, перед разрушением замедляется рост напряжений и образуются складки, обозначающие начало разрушения сжатых волокон. Однако полное разрушение самой балки и в этом случае чаще всего происходит от разрыва растянутых волокон и тем более при наличии ослаблений (надрезов, сучков и пр.) в растянутой зоне балки.

При наличии трещин, например, от усушки, расположенных по нейтральной оси балок или вблизи от неё, разрушение изгибаемой балки может произойти также от скалывания, во избежание чего в такие трещины ставят шпонки, применяемые для деревянных пакетов.

Модуль упругости древесины изменяется в широких пределах. На его величине, как и на временном сопротивлении, сильно сказываются плотность и влажность древесины. При определении деформаций растяжения и сжатия вдоль волокон, а также изгиба модуль упругости древесины всех пород условно принимают равным: для полусухого леса с влажностью до 23% — 100 000 кг/см2, а для сырого с влажностью свыше 23% — 80 000 кг/см2. Исключение составляют сосна и ель Кольского полуострова, для которых модуль упругости на 30% меньше.

Древесина отличается своеобразной особенностью снижать свою прочность с увеличением выдерживания элемента под нагрузкой. По мере увеличения срока действия нагрузки это снижение прочности затухает, приближаясь к нулю при достаточно длительном загружении. Соответствующее этому моменту так называемое долговременное сопротивление древесины составляет для сосны около 80%, а для ели около 75% временного сопротивления.

В том случае, когда нагрузка вызывает в элементе напряжение, равное или большее долговременного сопротивления, её выдержка угрожает прогрессирующему нарастанию деформаций вплоть до полного разрушения. В случае, когда нагрузка вызывает напряжения меньше долговременного сопротивления, длительное загружение неопасно.

Исходя из отмеченного, на дефектных деревянных мостах не следует допускать остановок поездов, в частности длительного состояния состава на мосту при передаче через него вагонами (со сменой паровозов перед и за мостом).

Коэффициент линейного расширения древесины при изменении температуры на 100° составляет: для дуба вдоль волокон 0,00049, поперёк волокон 0,0054; для ели вдоль волокон 0,00054, поперёк волокон 0,0034, в то время как для стали он равен 0,0012.

Эту разницу в коэффициенте линейного расширения при совместной работе металла с деревом необходимо учитывать, предусматривая устройство подклинивающих или выравнивающих приспособлений.

Различие в коэффициентах температурного удлинения увеличивает неравномерность распределения усилий между металлом и деревом, в частности в дерево-металлических фермах и в растянутых стыках на металлических накладках, особенно при значительных колебаниях температуры по сравнению с температурой изготовления данной конструкции.

Допускаемые напряжения на дерево в связи с непостоянством временного сопротивления установлены с большими коэфициентами запаса по отношению к средним значениям временного сопротивления. Однако фактический запас прочности резко снижается не только различными факторами и дефектами в элементах и их сопряжениях, но и вследствие чрезвычайно разнообразного качества древесины даже в пределах одного и того же сорта (сорт древесины устанавливается в зависимости от влажности, размеров и количества пороков, главным образом, сучков, трещин).

Величины допускаемых напряжений для временно восстановленных мостов по различным видам сопротивления приведены в ТУ лишь для сосны и дуба, а для остальных пород установлены переходные коэффициенты от величины напряжений для сосны.

Основными породами дерева, применяемыми в мостах, являются сосна, а также ель и лиственница. Преимущественное применение сосны объясняется её прямослойностью, большей прочностью, высоким модулем упругости и малыми коэфициентами температурного удлинения и усушки (разбухания) вдоль волокон.

В отношении прочности и устойчивости против загнивания древесина разных пород и условий произрастания характеризуется дополнительно к сказанному следующими данными.

Сосна обладает высокими механическими качествами, особенно в возрасте 80—150 лет. При произрастании на песчаных почвах и возвышенных местах древесина сосны отличается ядром тёмнокрасного цвета, повышенной плотностью и устойчивостью против загнивания. В низменных мокрых местах сосна произрастает более рыхлая, менее смолистая, с толстой заболонью, ядром светложёлтого цвета. Сибирская сосна по сравнению с выросшей в Европейской части России, по мере продвижения с запада на восток, имеет меньшую прочность по сжатию и изгибу. Древесина сосны Центрального района (Московская, Рязанская области) обладает меньшим сопротивлением изгибу; худшим качеством отличается сосна Ленинградской области.

Лиственница по сравнению с сосной более прочная и стойкая в отношении загнивания, но подвержена большему растрескиванию при усушке. Во избежание этого лиственница требует медленного просушивания. Обрабатывается труднее. Сибирская лиственница обладает меньшей усушкой и более высоким сопротивлением сжатию и изгибу. Из-за большей устойчивости против загнивания лиственницу желательно применять для свай.

Ель, в сухом состоянии достаточно прочная, мало отличается от сосны. Легко загнивает. Усыхает несколько меньше, чем сосна. Сибирская ель обладает пониженной прочностью.

Пихта, за исключением кавказской, уступает ели по прочности и устойчивости против загнивания; не содержит смолы, при обработке легко колется, хрупка.

Кедр, среди хвойных пород — самый лёгкий и мягкий, но стойкий.

Дуб — прочен и стоек. При высыхании и обработке подвержен сильному растрескиванию, требует медленного тщательного просушивания. Благодаря высокой прочности на смятие поперёк волокон дуб целесообразно применять для элементов, воспринимающих большую сминающую нагрузку, например, для насадок, подферменных брусьев, клиньев прокладок.

Сопротивление ударной динамической нагрузке наиболее высокое у дуба. Другие породы по ударной вязкости располагаются в порядке приведённого выше перечисления от сосны к кедру; последний отличается наименьшим сопротивлением динамической нагрузке.

Лес, предназначенный для применения в искусственных сооружениях, должен быть воздушно-сухим и окорённым. Сваи, располагаемые полностью под водой, допустимо изготавливать из сырого леса. Лес высушивают на специальных заводах искусственной сушки: камерным способом или электрическим током высокой частоты. При создании запаса материалов для ремонта и переустройства мостов и труб, когда имеется достаточный срок (1—2 года), лес может быть высушен на воздухе в естественных условиях с соблюдением рационального режима, обеспечивающего сохранность древесины от гнили, излишнего образования трещин и пр.

Склад леса должен быть расположен на возвышенном сухом месте с отводом дождевых и грунтовых вод, защищён от ветров, очищен от мусора и зарослей. Поверхность склада желательно протравить раствором негашёной извести и серного цвета в воде в пропорции 20 : 1 : 100.

Между штабелем леса и землёй должен быть зазор не менее 35 см. Для лучшей просушки брёвна в штабеле укладываются рядами с прокладками 8—15 см.

В южных районах во избежание чрезмерной усушки прокладки не желательны. Укладка штабелей в клетку не рекомендуется вследствие пониженного проветривания. Штабели мостовых брусьев укладывают на деревянные клетки высотой около 0,5 м. Клетки ставят на дощатые щиты. Прокладки между клетками и брусьями должны быть толщиной не менее 20 см и расположены по уровню. Ряды брусьев отделяют друг от друга прокладками толщиной 5 см и шириной 7,5—10 см. Брусья укладывают со взаимным расстоянием в свету около 10 см и строго друг над другом. Для сокращения растрескивания торцы брусьев закрывают досками, расположенными сердцевинной стороной наружу. При одномерных брусьях доски могут быть общими для всего вертикального ряда брусьев. Высота штабеля брусьев — 3—4 м.

Торцы брёвен окрашивают масляной краской, смолой с мазутом или раствором поваренной соли, гашёной извести и воды в пропорции 1:5:5 с добавлением 1% (от количества воды) клея.

Доски и тёс при хранении в штабелях укладывают заболонной частью вниз.

Сверху штабели защищают крышей с уклоном 0,15, выступающей во все стороны за очертание штабеля на 60—70 см. Крыша состоит из двух рядов досок, расположенных без щелей заболонной частью вверх с Перекрытием стыков внахлёстку.

В жаркое время года стенки штабеля рекомендуется защищать от солнечных лучей приставными щитами.

Продолжительность сушки свежесрублейных брёвен до воздушносухого состояния 1—2 года.

Мостовые брусья в летний период высыхают до влажности 22—25% в течение 75—90 дней.