Древесина
— освобожденная от коры внутренняя часть дере-
ва, состоящая из клеток разного вида. Строительные материа-
лы получают из ствола дерева, который распиливается на изде-
лия разной формы и размеров.
Древесина давно нашла широкое применение в строитель-
стве за счет сочетания хороших строительных свойств: отно-
сительно низкой средней плотности (до 180 кг/м
3
); прочности,
достаточной для возведения высоких и массивных конструк-
ций, малого коэффициента теплопроводности; при правиль-
ной эксплуатации, достаточной долговечности в совокупности
с легкой обрабатываемостью инструментом. При этом для дре-
весины характерны недостатки, присущие природному мате-
риалу: неоднородность строения, низкая био- и огнестойкость,
как высокопористый материал способна поглощать и отдавать
влагу с изменением своих размеров, формы и прочности.
Наиболее пригодны для строительства хвойные породы,
к которым относят сосну, ель, лиственницу и кедр.
Древесина сосны мягкая, прочная, относительно легкая
(плотность 470–540 кг/м
3
) и хорошо поддается инструменталь-
ной обработке.
Ель имеет схожую структуру, но более низкое качество
по сравнению с сосной: меньше смолы и ниже гнилостой-
62
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
кость, незначительно ниже средняя плотность (440–500 кг/м
3
),
а из-за большого количества твердых сучков сложность
в обработке.
Древесина лиственницы самая плотная, тяжелая (плотность
630–790 кг/м
3
), твердая и прочная, под воздействием воды
не разбухает и не деформируется, поэтому ее часто применяют
в гидротехническом строительстве и мостостроении, при изго-
товлении шпал. Старейшее сооружение Екатеринбурга — за-
водская плотина — первоначально была построена из особого
сорта лиственницы, которая каменеет в воде.
Кедр имеет мягкую и легкую древесину с более низкой
по сравнению с сосной прочностью, поэтому его используют
в строительстве с декоративной целью: для изготовления пило-
материалов, столярных изделий и отделки мебели.
Лиственные породы (дуб, ясень, береза, бук и осина) не име-
ют в своем составе смолы, что снижает их долговечность.
Дуб имеет плотную, тяжелую структуру (плотность
720 кг/м
3
), очень прочную и твердую древесину, поэтому ее
применяют в ответственных конструкциях, в гидротехниче-
ских сооружениях и мостостроении. Также высоко ценят мо-
реный дуб черного или темно-серого цвета — его используют
в качестве декоративного материала для изготовления паркета,
мебели, столярных изделий, фанеры для столярно–отделоч-
ных работ.
Ясень имеет древесину тяжелую (плотность 660–740 кг/м
3
),
гибкую и вязкую, но менее прочную, а за счет красивой тексту-
ры высоко ценится в мебельном производстве [1].
Береза — порода деревьев, широко распространенная в на-
ших лесах с тяжелой (плотность 650 кг/м
3
) древесиной, легко
загнивающей в сырых и плохо проветриваемых помещениях.
Березу используют для изготовления фанеры и столярных из-
делий, особенно ценится для отделочных работ карельская бе-
реза со своеобразной извилистой и узловатой текстурой.
6. Древесные строительные материалы и изделия
63
Бук — лиственная порода с твердой, легко загнивающей
тяжелой древесиной (плотность 650 кг/м
3
); применяется для
производства паркета, мебели, фанеры.
Осина также широко распространена в лесах РФ, имеет зе-
леный оттенок, низкую плотность (420–500 кг/м
3
), склонность
к загниванию, поэтому служит сырьем для изготовления фане-
ры и древесных плит.
Истинная плотность древесины определяется совокупно-
стью веществ оболочек клеток и для всех пород колеблется
в пределах 1490–1560 кг/м
3
, потому что клетки имеют схожее
строение.
Влажность древесины существенно влияет на ее физи-
ко–механические свойства и в ряде случаев определяет при-
годность. Вода в древесине находится в трех видах [7]:
— вода в свободном состоянии или капиллярная, заполняет
полости клеток и сосудов и межклеточное пространство;
— гигроскопическая вода находится в стенках клеток;
— химически связанная, входит в химический состав орга-
нических веществ.
По степени влажности древесину подразделяют на мокрую
(от 65 до 100 % и более), свежесрубленную (35–60 %), воздуш-
но-сухую (15–20 %), комнатно-сухую (8–12 %) и абсолютно су-
хую (0 %). Наибольшая влажность свойственна хвойным поро-
дам (50–60 %), наименьшая — твердым лиственным породам
(35–40 %). При этом стандартная влажность, обеспечивающая
максимальную прочность, равна 12 %. Средняя плотность дре-
весины зависит от влажности и пористости породы, определя-
ют ее при стандартной влажности.
Строительные свойства древесины варьируются в широких
пределах и зависят от возраста, условий роста, породы и влаж-
ности дерева. Высыхая от самого влажного состояния до точ-
ки насыщения волокон (влажность 35 %), древесина не меняет
своих размеров, а при дальнейшем высушивании линейные
64
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
размеры уменьшаются по-разному вдоль и поперек волокон,
что приводит к образованию щелей и трещин в древесине.
Трещины усушки возникают от периферии к центру вдоль во-
локон при быстрой сушке древесины на воздухе, встречаются
очень часто и характерны для всех пород. Поэтому деревянные
конструкции необходимо изготавливать с влажностью, равной
эксплуатационной.
Пороки древесины — это дефекты, образовавшиеся во вре-
мя роста дерева, разделяют на несколько групп:
— пороки формы ствола (сбежистость, закомелистость,
кривизна ствола);
— пороки строения древесины (косослой, крень, свилеватость);
— сучки;
— трещины (могут возникать как в результате усушки, так
и при жизни дерева);
— химические окраски и грибковые поражения. Неестест-
венные окраски возникают в срубленном дереве в результате хи-
мических и биохимических процессов, вызывающих окисление
дубильных веществ. Они не влияют на физико-механические
свойства, но ухудшают внешний вид облицовочных материалов.
По стойкости древесины против гниения ее подразделяют
на четыре класса в зависимости от породы:
— I — стойкие: сосна, ясень, дуб и лиственница;
— II — среднестойкие: ель, пихта, кедр и бук;
— III — малостойкие: береза, граб, дуб, клен;
— IV — нестойкие: ольха, осина, липа.
Из древесины хвойных и лиственных пород в промышлен-
ных объемах изготовляют самую разноообразную номенкла-
туру изделий, а основными являются строганые погонажные
изделия, элементы паркетных полов и фанера.
После заготовки из леса привозят круглый лес (бревна) —
это длинные отрезки стволов деревьев, очищенных от сучьев,
разных размеров:
|