1.2 ПРИРОДНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1.2.1 Лесные породы, применяемые в строительстве

В строительстве в основном применяются хвойные и значитель-

но реже лиственные лесные породы. К хвойным породам относятся

сосна, лиственница, кедр, ель, пихта; к лиственным — дуб, бук, бере-

за и др. Сосна применяется в промышленном и жилищном строитель-

стве, для строительства мостов, эстакад, для опалубки; из нее изго-товляют окна, двери и другие элементы зданий.

Лиственница имеет твердую древесину, стойкую против загни-

вания; ее применяют в гидротехнических сооружениях.

Легкая мягкая древесина кедра по механическим свойствам ус-

тупает древесине сосны.

Ель, как и сосна, широко применяется в промышленном и жи-

лищном строительстве, однако древесина ели менее смолиста, чем

древесина сосны, поэтому при использовании в сырых местах быст-

ро загнивает.

Пихта применяется в строительстве в виде бревен, пиломате-

риалов; древесина пихты по своему качеству близка к древесине ели.

Дуб — ценная древесная порода. Его древесина плотная, проч-

ная и упругая. В строительстве чаще всего она употребляется для из-

готовления паркета, ножевой фанеры, столярных и отделочных работ.

Плотная древесина бука обладает высокой прочностью, но она

малостойка против гниения.

Береза имеет прочную и твердую древесину, которая применя-

ется в фанерном производстве и для разных поделок. Древесина бере-

зы также относительно легко загнивает.

Растущее дерево состоит из корня, ствола и кроны. Ствол, даю-

щий основную массу древесины, используется в качестве строитель-

ного материала. В поперечном разрезе древесного ствола различают

следующие части (рис. 1.1): кору, камбий, собственно древесину и

сердцевину. Кора защищает дерево от вредных воздействий внешней

среды и состоит из наружных покровных наслоений, или корки,

среднего слоя — пробковой ткани и внутреннего слоя, или луба. Кора

составляет от 5 до 20% объема дерева.

Под слоем луба находится тонкий слой камбия, состоящий из

клеток, способных к делению. Камбий ежегодно откладывает в сто-

рону коры клетки луба, а в противоположную сторону — клетки дре-

весины.

За камбием располагается толстый слой древесины, который со-

стоит из ряда концентрических колец. Каждое такое кольцо соответ-

ствует одному году жизни дерева и носит название годичного кольца.

На поперечном разрезе ствола некоторых пород дерева можно разли-

чить наружную часть — заболонь и внутреннюю, более темную —

ядро. Заболонь состоит из живых молодых клеток. Ядро состоит из

мертвых клеток.

В центре поперечного сечения ствола по всей его длине прохо-

дит сердцевина; она непрочна и легко загнивает. Кроме годичных

колец на поперечном разрезе ствола большинства пород можно заме-

тить невооруженным глазом узкие полосы, направленные по радиу-

сам. Эти полосы называются сердцевинными лучами.

Древесина при небольшом объемном весе обладает сравнитель-

но высокой прочностью, упругостью, малой теплопроводностью.

Прочность древесины в различных направлениях неодинакова.

Так, прочность ее при растяжении вдоль волокон в 20 - 30 раз боль-

ше, чем поперек волокон. На снижение прочности древесины значи-

тельное влияние оказывают повышенная влажность, отклонения от

нормального строения, повреждения, пороки.

По степени влажности различают древесину: мокрую (влаж-

ность больше, чем у свежесрубленной); свежесрубленную (влажность

35% И более); воздушно-сухую (влажность 15 - 20%); комнатную

(влажность 8 - 13%).

В древесине различают влагу свободную (заполняет межклеточ-

ное пространство) и влагу гигроскопическую (находится в стенках

клеток). При высыхании древесина сначала теряет свободную влагу, а

затем гигроскопическую.

Влажность древесины, содержащей только гигроскопическую

влагу, называется точкой насыщения волокон влагой.

При влажности древесины ниже этой точки начинается усушка

древесины, т.е. уменьшение ее объема. При влажности выше точки

насыщения объем древесины не увеличивается.

Вследствие неоднородности строения древесина усыхает или

разбухает в разных направлениях (поперек и вдоль волокон) неоди-

наково, в результате чего возникает коробление деревянных конст-

рукций и изделий, поэтому нужно применять древесину с такой

влажностью, которая соответствует условиям ее работы в конструк-

ции или сооружении.

Повреждения, различные заболевания, неправильности строения

древесины называют пороками древесины.

Так, при раскачивании дерева ветром и от сильных морозов об-

разуются трещины. Трещины носят название: метик, морозобоина,

отлуп.

Метик — это одна или несколько трещин, проходящих радиаль-

но через сердцевину ствола (рис. 1.2а);

В торцах срубленных деревьев при высыхании появляются тре-

щины усушки. Сучки представляют собой основания веток в древе-

сине ствола; они нарушают однородность строения дерева и ослаб-

ляют его. Различают сучки здоровые, гнилые и табачные.

Гниль — разрушение древесины вследствие развития в ней

низших растений — грибов. Некоторые грибы могут развиваться

лишь на растущем дереве, другие — только на срубленном. Грибы,

развивающиеся преимущественно на мертвой древесине в зданиях и

сооружениях, носят название домовых грибов. Такие грибы способны

совершенно разрушить древесину в течение нескольких месяцев.

При влажности древесины 20% и меньше грибы не могут разви-

ваться, поэтому наиболее радикальным способом защиты от загнива-

ния является сушка древесины до влажности ниже 20%. Если в усло-

виях эксплуатации (в здании или сооружении) древесина имеет влаж-

ность выше 20%, то необходимо защищать ее от гниения с помощью

антисептиков.

Антисептики — вещества, которые обезвреживают грибы, вы-

зывающие гниение древесины. Применяются антисептики раствори-

мые и нерастворимые в воде. Необходимым условием является их

безвредность для человека.

Из растворимых в воде антисептиков применяются: фтористый

натрий, кремнефтористый натрий, хлористый цинк; из нераствори-

мых (масляных): каменноугольное масло, сланцевое масло.

Антисептики наносятся на поверхности деревянных элементов

механизированным способом.

Червоточина — повреждение, причиняемое древесине насеко-

мыми. Большой вред наносят древесине короеды, усачи, точильщики

и другие насекомые.

Распространенными пороками древесины являются отклонения

ствола от нормальной формы:

- кривизна — искривление ствола по длине, одностороннее и

разностороннее, этот порок снижает сортность лесоматериала;

- закомелистость — значительное и резкое утолщение комля

(нижней части ствола) по сравнению с остальной частью ствола;

- сбежистость — резкое уменьшение толщины бревна от комля

до вершины;

- косослой — косое (винтообразное) направление волокон по

отношению к оси ствола;

- свилеватость — резко волнистое или путаное расположение

древесных волокон.