лекции ч1

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности поперёк волокон составляет 0,14 Вт/м С (для сравнения сталь – 58; железобетон – 1,92; кирпичная кладка

– 0,7).

Теплопроводность вдоль волокон в 2 2,5 раза выше. Теплопроводность увеличивается с увеличением плотности, влажности и содержания экстрактивных веществ.

Температурное расширение

Коэффициент теплового расширения древесины вдоль волокон составляет 3−5,4 ·10-6 1 /град. Это в 2−3 раза меньше, чем у стали, и в 5−10 раз меньше, чем поперёк волокон.

Незначительное линейное расширение вдоль волокон позволяет в деревянных зданиях отказаться от устройства температурных швов.

ПОР КИ ДРЕВЕСИНЫ

СУЧКИ

ТРЕЩИНЫ

КОСОСЛОЙ

Сучки представляют собой часть ветки, заключённую в древесину ствола. Сучки снижают механические свойства из-за нарушения однородности древесины, изменения направления волокон и концентрации напряжений в местах нарушения связи между волокнами. Степень влияния сучков зависит от размеров, расположения, состояния древесины (здоровые или гнилые). В наибольшей степени сучковатость понижает прочность растянутых элементов и растянутых частей изгибаемых элементов, в меньшей – сжатых.

Косослой оказывает отрицательное влияние на прочность древесины, особенно при растяжении вдоль волокон. Прочность косослойной древесины на 10–25% ниже прямослойной. Косослойная древесина при сушке сильнее коробится.

Трещины нарушают цельность древесины, создают опасность расслоения элементов. Наиболее опасными являются трещины по плоскостям скалывания в соединениях.

ПРОЧИТАЙ!

ЭТО ПОЛЕЗНО

ЗНАТЬ

Сосна обыкновенная - в лесах России является безусловно главнейшей и самой распространённой древесной породой - как в географическом отношении, так и по количеству заготавливаемой древесины. Сосна - один из лучших видов дерева для строительства, благодаря естественному содержанию смолы она обладает высокой устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Ствол сосны - стройный, гладкий, с малым количеством сучьев, - идеально подходит для деревянного домостроения. Природная прямота соснового ствола позволяет рубить качественные ровные срубы при минимальной предварительной обработке.

Сосна по месту произрастания в свою очередь делится на сосну мяндовую и сосну рудовую. Мяндовая предпочитает глинистые низменные почвы, древесина её менее плотная и слоистая, чем у сосны рудовой. Ядро мяндовой сосны окрашено в бледно-желтоватый цвет. Она очень хорошо обрабатывается, прекрасно пропитывается и мало подвержена короблению. Рудовая сосна, в отличие от мяндовой, произрастает на холмах, различных возвышенностях и предпочитает каменистую суглинистую или супесчаную почву. Она имеет мясо-красное или желтовато-красное ядро. Древесина её смолиста и мелкослойна, обладает достаточно высокой плотностью. Именно эти качества обеспечивают рудовой сосне достойное место в сфере домостроительных технологий (полы, несущие конструкции крыш, стены, внутренние перегородки, современные большипролётные клееные конструкции). Самые лучшие показатели у сосны из северных районов европейской части России - Архангельской области и Карелии. У неё мелкослойная, плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, узкой заболонью. Число годичных слоёв в 1-м сантиметре равно 1014 шт.

Пи́хта - по своим качествам сходна с древесиной ели. В древесине пихты смоляные ходы отсутствуют; она

светло-жёлтого цвета, легко обрабатывается. Пихта кавказская по своим физико-механическим свойствам ни в чем не уступает ели, в отличие от пихты сибирской, которая обладает меньшей плотностью и прочностью. Применяется пихта в домостроении довольно широко (особенно пихта кавказская). Раньше из пихты (наряду с елью) изготавливали гонт, которым покрывали крышу. Сейчас это в основном дверные и оконные блоки, полы, плинтуса, фризы и много других изделий. Возможно применение пихты для изготовления несущих клееных конструкций.

Ель по ряду характеристик уступает сосне. Древесина ели мягкая, лёгкая, менее плотная и менее прочная, чем сосна. Существенно ухудшает потребительские свойства ели её сучковатость. По отношению к сосне ель обладает большей упругостью. Ель менее влагостойка, чем сосна, и скорее поддается гниению, зато древесина её мало подвержена короблению, что является положительным качеством этого материала.

Она хорошо раскалывается в радиальном. и тангенциальном направлениях В сухом состоянии древесина ели по прочности почти не уступает древесине сосны. Еловую древесину часто пугают с сосновой. На первый взгляд, одна древесина мало чем отличается от другой, хотя они имеют различные физикомеханические свойства. Как же отличить сосну от ели? Надо запомнить, что еловая древесина гораздо легче и мягче сосновой, на ней чаще встречаются мелкие заросшие сучки с характерным переливчатым блеском. И еще — древесина ели в большинстве случаев светлее сосновой.

Ель имеет немного более рыхлую структуру, за счёт этого несколько теплее, чем сосна. Ель отлично подходит для изготовления кровель, балок и стропил и современных клееных конструкций.

Замечательные «музыкальные способности» еловой древесины человек подметил еще в глубокой

. древности. Старинный русский инструмент гусли мастера непременно выдалбливали из еловой колоды.

Но не всякая еловая древесина годна на музыкальные инструменты, нужна особая древесина — резонансная. Резонансная ель растет чаще всего на северном склоне леса, где не очень печёт солнце. Земля под резонансной елью должна быть средней — не очень плодородной, но и не тощей. В таких довольно скромных условиях должна прожить резонансная ель примерно около ста лет. Только после этого есть надежда, что будет петь еловая древесина в больших концертных залах. Окончательно определить достоинство еловой древесины можно только в мастерской после распиловки, просушки и выдержки. Резонансная ель не должна иметь сучков, завитков, крепи и других пороков. Годичные кольца должны быть одинаковой ширины, а на радиальном разрезе прямыми и параллельными.

Французский исследователь ХIХ в. Савар подсчитал скорость прохождения звука в еловой древесине. Оказалось, что скорость звука в воздухе в 15—16 раз меньше, чем в еловой древесине. Было множество попыток заменить древесину ели другими древесными породами, но ни одна из них не увенчалась успехом. Резонансная ель была применена при последней реконструкции зрительного зала Большого театра в Москве.

Лиственница живет около 600 лет и достигает высоты 45м, диаметр ствола 80-180 см. Дерево первой

величины. Она на 30% плотнее и прочнее сосны, более стойка к поражению гнилостными грибками. Заболонь узкая (2-3 см), буроватого цвета, ядро бурое или красновато-бурое, годичные слои хорошо видны на всех срезах, ранняя часть светлая или буроватая, поздняя - бурая или красновато-бурая. Переход от ранней части к поздней очень резкий. Смоляные ходы мелкие, немногочисленные. Древесина имеет красивую текстуру на срезах, но очень трудно обрабатывается режущими инструментами. При пилении инструменты сильно засмоливаются. Прочность: исключительно прочная древесина, превосходящая древесину дуба черешчатого по всем показателям, за исключением сопротивления ударным нагрузкам или раскалыванию. Лиственница мало подвержена короблению, но при быстрой сушке в древесине ствола могут возникать внутренние трещины. Лиственница -единственное хвойное дерево, древесина которой относится к твёрдым породам наравне с дубом, буком и орехом. Твёрдость лиственницы по Бриннелю-3.2, дуб, бук-3.9, сосна <2

Несмотря на широкую распространённость лиственницы и высокое качество древесины на лиственницу приходится относительно незначительная часть от общего объёма лесозаготовок в России.

В домостроении лиственница применяется прежде всего там, где требуется высокая устойчивость против гниения. Например, при строительстве Архангельска в ХП веке под фундаменты зданий и сооружений было использовано несколько десятков тысяч штук лиственничных свай. Лиственничные сваи использовались также для строительства в С-Петербурге, Царицыне, Одессе. Кроме этого, лиственница зарекомендовала себя как хороший материал для изготовления паркетных планок, вагонки, половой доски. Оконные и дверные блоки и другие элементы конструкций, изготовленные из древесины лиственницы и отделанные лаковыми покрытиями, практически не отличаются от изделий из ясеня. По данным исследований Московского Государственного Университета леса огнестойкость древесины лиственницы также вдвое выше, чем у древесины сосны. Цветовая гамма лиственницы значительно расширяет возможности архитекторов и дизайнеров. Сохранившиеся до наших дней оконные рамы Зимнего дворца и паркет Останкинского дворца графов Шереметьевых, доказывают, что древесина лиственницы может служить долгие годы без применения специальных антисептиков.

Берёза бородавчатая имеет высокие физико-механические свойства. Древесина берёзы гладкая, с однородной структурой. Имеет широкую кремово-белую заболонь и бледно-коричневое ядро. Берёза отличается высокой прочностью при ударных нагрузках, но не стройка к загниванию при повышенной влажности, что ограничивает её применение при строительстве деревянных домов. Берёза используется в основном для изготовления фанеры, лущёного шпона, древесностружечных плит, а также в тех случаях когда требуется высокая сопротивляемость смятию поперёк волокон.

Древесина легко строгается, полируется, протравливается. Древесина берёзы имеет свойство, позволяющее широко задействовать её во внутренних отделочных работах, дело в том, что при специальной обработке берёзу можно легко имитировать под многие ценные породы деревьев .

Тема 3 ПРОБЛЕМЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

•БИОСТОЙКОСТЬ

•ОГНЕСТОЙКОСТЬ