72. Положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала.

Древесину используют с глубокой древности благодаря редкому сочетанию положительных свойств. Это весьма легкий и в то же время прочный материал, экологически чистый, хорошо сопротивляется статическим и динамическим нагрузкам. Благодаря высокой пористости (30 – 80 %) древесина имеет малую теплопроводность (0,16 – 0,3 Вт/(м*К)). Древесина легко поддается механической обработке, хорошо склеивается, удерживает металлические крепления (гвозди, шурупы, скобы). В отличии от других строительных материалов древесина «дышит». В ее клеточном строении происходит постоянный обмен воздуха, а относительная влажность внутри древесных зданий поддерживается, как правило, на уровне 45 -47 %, что соответствует оптимальному диапазону влажности (40-60%), при котором суммарное влияние вредных факторов на организм окажывается наименьшим. Древесина обладает также высокой химической стойкостью, декоративностью и постоянно восполняемой сырьевой базой. В настоящее время в РБ покрытие лесам земли составляют 38,7 % всей площади. К сожалению, больше половины древесины приходится на малоценное сырье, а действующие мощности по его химико-механической переработке не позволяют использовать и половины этих ресурсов, что сдерживает объем заготовок. Нашли применение и побочные продукты лесозаготовок, деревообработки и лесопиления, что значительно повышает эффективность ее применения. Из них получают древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистый пластик, арболит, ксилолит, фибролит и др. Вместе с тем древесина обладает и некоторыми недостатками, ограничивающими область ее применения: анизотропностью, т. е. неоднородностью строения и свойств в разных направлениях, и повышеной гигроскопичностью. Это приводит к неравномерному набуханию, короблению и растрескиванию пиломатериалов и изделий. К недостаткам древесины относят также легкую возгораемость, загнивоемость в переменно-влажностных условиях, наличие разнообразных пороков, снижающих ее сортность. Однако большинство этих недостатков можно преодолеть с помощью технологических защитных мероприятий и создания благоприятных условий эксплуатации, например, путем изготовления клееных деревянных изделий и конструкций. В клееных конструкциях, где при изготовлении убираются все дефекты и пороки, прочность древесины увеличивается в несколько раз, а в древесно-слоистых пластиках прочность достигает 150 – 200 Мпа.

73. Характеристика основных пород древесины, применяемых в строительстве.

Все породы древесины подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным относят сосну, ель, лиственницу, кедр, пихту. К лиственным – дуб, березу, липу, осину, ольху и др. Хвойные породы. Сосна – самый распространенный строительный материал. Имеет красивый янтарный цвет с многочисленными тонкими прожилками и выразительной структурой. Заболонь – светло-желтого цвета с легким розоватым оттенком. Ствол обладает наибольшей прямотой и отсутствием дефектов. Побеги у сосны направлены вдоль ствола под острым углом вверх. Поэтому на плоскости распила древесины немногочисленные сучки имеют овальную форму. Древесина сосны достаточно смолистая, поэтому трудно поддается загниванию. В зависимости от степени смолистости различают два сорта сосны – смолку и сухощепку, содержащую минимальное количество смолы. Смолка может пролежать в воде, не сгнивая не один десяток лет. Древесина сосны прямослойная, легкая, мягкая, но вместе с тем прочная. Умеренно растрескивается при высыхании. Хорошо поддается всем видам механической обработки (легко колется, пилится и строгается вдоль волокон), хорошо склеивается. Сосна широко применяется для изготовления столярных изделий, устройства стен, полов, элементов крыш и других изделий. Полная технологическая зрелость наступает в 80 – 120 лет. Ель – по распространенности, объемом производства и переработки занимает второе место. По качественным характеристикам чуть уступает сосне. Древесина ели однородно-белая с чуть золотистым или желтоватым оттенком, легче и мягче сосновой, менее прочная и смолистая и менее стойкая против загнивания. Но в отличие от сосны очень долго сохраняет свой светлый тон. В пиломатериалах ель легко можно узнать по круглой форме сучков и большому их количеству. Последнее сильно затрудняет ее механическую обработку и применение в столярном производстве. Ель обладает большей гигроскопичностью, чем сосна, при высыхании сильно трескается, поэтому ее используют обычно для внутренних работ. Лучший возраст для заготовки древесины ели – 100 – 150 лет. Лиственница считается примадонной деревянной архитектуры. Имеет красивую древесину – от красно-коричневой до бурой. Она плотнее и прочнее сосны почти на 30 %, более твердая. По твердости лиственница не уступает дубу. Смолистая, легко колется, малосучковатая, прямослойная. Обладает повышенной стойкостью против загнивания и поэтому является особо ценной для строительства мостов и гидротехнических сооружений, т. е. она практически не загнивает во влажных условиях и является природным антисептиком. Лиственница – единственное дерево не гниющее в морской воде. Вследствие особенностей смолы, пропитывающей древесину, она не подвергается нападению жучков-точильщиков, это позволяет использовать без какой-либо предварительной химической обработкой. К недостаткам лиственницы следует отнести склонность к растрескиванию и трудность обработки. В строительстве используется реже чем сосна и ель. Лиственные породы. Дуб отличается очень твердой и прочной древесиной. Она режется с трудом, но в то же время эластичная и легко колется. Хорошо гнется, полируется, но при этом нужно приложить значительную физическую силу. Обладает значительной усушкой и склонностью к растрескиванию. Дуб отличается высокой эстетической привлекательностью. Цвет ядра – от золотисто-каштанового до темно-шоколадного. Заболонь – узкая, светло-желтая. У зрелой древесины оттенки от светло-коричневых до желтовато-коричневых. Однако мелкие профили из дуба не выразительны. Наиболее характерной чертой дуба частые и широкие сердцевинные лучи, которые видны на всех разрезах ствола. Дуб легко окрашивается и морится до черного цвета. Обладает высокой стойкостью против загнивания. Используют древесину дуба для изготовления особо прочных изделий и ответственных несущих конструкций, особенно для деталей, работающих под усилием поперек волокон (опорные подушки, прокладки, шпонки и т. п.). Древесину дуба используют для производства паркета, столярных изделий (оконные переплеты, двери), отделочных деталей, мебели и др. Лучший возраст дуба для заготовки древесины 80 – 100 лет. Древесина осины однородно-белого цвета, белее, чем у других лиственных пород, а по устойчивости к истиранию почти равняется древесине дуба. Лицевая поверхность изделий из осины отличается оригинальным серебристым оттенком. Легко режется и обрабатывается на токарном станке. Обладает высокой однородностью, что позволяет делать прорези практически в любом направлении, не скалывается и не сминается. Она способна длительное время сохранять свой цвет в воде, а при высыхании не трескается и не коробится. Однако во влажном состоянии легко загнивает. На корню осина также не долговечно, так как легко поражается сердцевинной гнилью. Поэтому лучший возраст для заготовки древесины 40 – 45 лет. Используется для внутренней отделки, возведения временных сооружений и получения фанеры. Береза является самой распространенной в наших лесах лиственной породой. Древесина березы довольно твердая и прочная, особенно при ударных нагрузках. Имеет молочно-белый цвет с легким желтоватым или красноватым оттенком. Особенно красива древесина карельской березы, отличающаяся изысканной завитковой структурой (свилеватостью). Береза легка поддается имитации ценных пород, хорошо окрашивается, пропитываются, полируются. Легко обрабатывается, строгается, гнется, однако склонна к загниванию в условиях повышенной влажности. Лучшая эксплуатационно-техническая характеристика березы проявляется в возрасте 40 – 50 лет. Применяется для изготовления лущеного шпона, клееной фанеры, паркета и других изделий. Липа имеет мягкую древесину, однородное строение, белый цвет с легким розоватым оттенком. На радиальном разрезе ствола хорошо просматриваются сердцевинные лучи, придающие материалу древесины заметный блеск. Древесина липы отличается сравнительно высокой непроницаемостью для жидкостей, но подвержена червоточине. Не коробится и не растрескивается. Хорошо держит тепло и приятно пахнет, что делает ее ценным материалом при строительстве бань. Используется также для изготовления мебели, резных деталей для мебели, фанеры и других изделий. Ольха имеет необычную дымчатую структуру и очень красивый цвет. Древесина мягкая и легко обрабатывается. В условиях переменной влажности легко загнивает. Но при повышенной влажности и под водой древесина остается прочной и стойкой. Ольха легко подвергается различным видам обработки. Вместе с тем легко ломается и сильно коробится. Используется для изготовления внутренних столярных изделий, мебели и клееной фанеры. Ясень имеет золотисто-сливочного цвета заболонь, постепенно переходящую в желтовато-бурого цвета ядро, и красивую текстуру. Древесина ясеня прочная, вязкая, стойкая к загниванию и долговечная.