Достоинства и недостатки древесины как строительного материала

Введение

История

Древесина – древнейший, ценный и благородный строительный материал. В истории имеется много примеров зданий и сооружений с применением деревянных конструкций. Из древесины можно получить сложные несущие конструкции, которые дают возможность создания различных форм. Дешевизна, доступность древесины, её теплотехнические и механические свойства с древнейших времён определяли дерево как основной строительный материал.

Леса покрывают 1/3 нашей республики. Больше всего хвойных лесов – 68%, мелколиственные породы (берёза, осина) – 27%, а широколиственные (дуб, клён) – 5%. В Полесье лучше растут дуб и граб. Беларусь – территория максимального распространения чёрной ольхи.

Время	События
Первобытное общество	Столбовой способ строительства
II-III вв. н.э.	Появляется срубная техника, строительство небольших домов
XI-XII вв.	При появлении городов плотничные работы выделяются в самостоятельное ремесло, совершенствуются орудия труда для обработки древесины
XVI-XIX вв.	Жилые дома, хозяйственные постройки, культовые сооружения выполняются в основном из древесины
XX вв.	Применяются в основном железобетонные или металлические конструкции, деревянные конструкции – только в случае необходимости.

 

По конструктивному решению постройки разделяются на:

1. Столбчатые конструкции (Рис. 1.8.)

 

2. Срубные конструкции (Рис. 1.9.). Обшивка выполнялась досками для защиты от атмосферных осадков, улучшения теплотехнических свойств, а также для придания красоты (Рис.1.10.). Существует два способа обшивки горизонтальная и вертикальная.

3. Каркасные конструкции: стойки врубали в горизонтальный брус, лежащий непосредственно на земле или на фундаменте. Элементы каркаса – нижняя и верхняя обвязки, стойки, ригели, прогоны соединялись врубками. Обшивка делалась снаружи или внутри, а пространство между ними заполняли стружками или опилками.

4. Смешанные конструкции (Рис. 1.11.): нижний ярус – рубленый, верхний – каркасный.

В настоящее время в Беларуси деревянные конструкции выпускает Гомельский комбинат строительных конструкций (ГКСК). ГКСК был создан в 1974 году. Мощность ГКСК составляет 2 800 деревянных клееных несущих конструкций и 30 000 ограждающих конструкций в год.

Интерес представляют спортивные сооружения с большими свободными пролётами, спортзалы, рынки, большепролётные промышленные сооружения. При возведении используются различные конструктивные схемы – арки, рамы, балки, купола (Рис. 1.12. – 1.14.)

 

 

 

 

В список сооружений построенных с применением деревянных конструкций в Беларуси:

· Крытый каток в Новополоцке

· Спортивный комплекс «Волна» в Пинске

· Легкоатлетический манеж в Гомеле

· Теннисный корт в Барановичах

· Конноспортивный манеж в Гомеле

· Гребная база в Бресте

· Минский конноспортивный комплекс «Урожайный»

· Торговый рынок в Гомеле

· Торговый рынок в Бресте

· Хранилище промышленных отходов в Минске

· Склад минеральных удобрений в Минске

В связи с принятым курсом в 1954 году на развитие промышленности сборного железобетона и широкое применение его в конструкциях – использование деревянных конструкций резко сократилось (50-е года 20 века). Однако в 70-е года 20 века использование деревянных конструкций (далее ДК) увеличилось в связи с увеличением сельского строительства, строительства малоэтажных зданий, возрастание числа объектов с химически агрессивной средой по отношению к железобетону и стали.

Началось использование клееных деревянных конструкций (КДК). Первые здания из КДК были построены под руководством А.Б.Губенко и Г.Г.Карлсена. Широкого применения КДК не получили из-за отсутствия качественных клеев и несовершенства технологии производства. Однако опыт качественного производства КДК пришёл со временем (рис.2).

Рис.1 Объёмы применения лесоматериалов в строительстве, %

Рис.2 Динамика выпуска несущих конструкций КДК, %

В 1991 году производство ДК и КДК было практически свёрнуто в связи с экономической нестабильностью и выпуск осуществлялся по заказам.

В последние три десятилетия КДК получили широкое развитие в США, Германии, Франции, Швейцарии, Японии. Мировой выпуск КДК составил 3400 тыс. . Из них приходилось на США – 730 тыс. , на Японию – 500 тыс. , которая ежегодно ещё и импортирует 500 тыс. , на страны Европы – 2 млн. 200 тыс. .

Динамика роста и потребления КДК в Европе:

1995 г. – 895 тыс.

2000 г. – 1 млн. 590 тыс.

2002 г. – 2 млн. 200 тыс.

Применение клееной древесины в качестве конструкционного материала имеет следующие положительные качества:

ü Высокий уровень прочности, жёсткости и небольшой вес

ü Технологичность изготовления изделий любой длины, сечений и очертаний

ü Полная заводская готовность конструкций, которая позволяет достигать высокой точности размеров

ü Простота сборки и обработки на строительной площадке

ü Небольшие расходы на транспортировку

ü Низкие трудозатраты при монтаже

ü Незначительные энергозатраты на обработку сырья и изготовление конструкции (в 8 – 10 раз ниже по сравнению с металлическими и в 3 – 4 раза по сравнению с железобетонными)

ü Высокая коррозийная стойкость

ü Экологичность, гигиеничность, низкая теплопроводность

ü Возобновляемость сырьевой базы

Очень важно, что постепенно меняется и отношение архитекторов к древесине как к строительному материалу. Если раньше у многих из них древесина ассоциировалась с прошлым и устаревшим, то сегодня она воплощает в себе современный экологически чистый материал с широкими архитектурными и конструктивными возможностями. Привлекая на свою сторону заказчиков, многие архитекторы создают уникальные объекты XXI века. Все это дает основание полагать, что за древесиной не только богатое прошлое, но и новые безграничные возможности будущего.

В развитие деревянных конструкций внесли большой вклад:

Иван Петрович Кулибин (1735 – 1818) – изготовил и испытал модель деревянного моста пролётом 300 м через реку Неву.

Дмитрий Иванович Журавский (1821 – 1891) – разработал первые нормы расчёта деревянных конструкций, вывел формулу для определения касательных напряжений, создал теорию расчёта мостовых ферм.

Владимир Григорьевич Шухов (1853 – 1939) – создал ряд лёгких деревянных пространственных сводчатых покрытий.

В теорию и практику деревянных конструкций внесли: В.З. Власов, А.Р. Ржаницын, С.И.Песельник, В.Ф.Иванов и др.

 

Структура древесины

Макроструктура

Микроструктура

 

Химический состав

Химический состав древесины зависит от породы дерева. Органическое вещество абсолютно сухой древесины содержит в среднем, %:

· 49,5 – углерода (С)

· 44,2 – кислорода с примесью азота (О+N)

· 6,3 – водорода (H)

Эти элементы образуют сложные соединения, %:

· Целлюлозу – высокомолекулярный линейный полимер - 48…56

· Гемицеллюлозу – более сложный полимер, чем целлюлоза – 23…26

· Лигнин – вещество, сложной макромолекулярной структуры – 26…30

Кроме выше перечисленных веществ в состав древесины входят неорганические соединения, которые при сгорании образуют золу. Остальные вещества называют экстрактивными – извлекаемые из материала различными способами (смолы, эфирные масла, дубильные вещества).

Физические свойства

· Плотность изменяется незначительно, т.к. древесина всех деревьев состоит в основном из целлюлозы. Поэтому среднюю плотность можно принять равной .

· Объёмная масса разных пород и даже древесины одной и той же породы может колебаться в широких пределах, поскольку строение и пористость растущего дерева зависят от почвы, климата и других погодных условий. Древесина может быть: лёгкой – кедр, пихта, сосна, ель, осина; средней – лиственница, дуб, берёза; тяжёлой – граб, железное дерево; очень тяжёлой – самшит, кизил. С увеличением влажности возрастает объёмная масса. Свежесрубленная древесина значительно тяжелее древесины относительно сухой (влажность 15%).

· Пористость древесины хвойных пород колеблется от 46 – 81%, лиственных – 32 – 80%.

Порода дерева	Пористость, %	Объёмная масса древесины,
При 15-ной влажности	Свежесрубленная
Сосна	53 – 70
Ель	62 – 75
Лиственница	46 – 73
Кедр	60 – 80
Пихта	55 – 81
Дуб	32 – 61
Берёза	50 – 61
Бук	40 – 70
Осина	62 – 80

 

· Влажность (%) в древесине различают на гигроскопическую, связанную в стенках клетки, и капиллярную, которая заполняет полости клеток и межклеточное пространство. Предел гигроскопической влажности составляет около 30%, а полная влажность, считая с капиллярной и гигроскопической, может значительно превышать 30%. Например, у свежесрубленного дерева влажность от 40 до 120%, а при выдерживании в воде до 200%. При длительном нахождении древесины на воздухе она постепенно высыхает достигая равновесной влажности. Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Для определения равновесной влажности пользуются номограммой (рис.3). Стандартная влажность равна 12%.

Рис.3

· Колебания влажности волокон древесины влекут изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий. Усушка и разбухание древесины – свойства отрицательные, они вызывают коробление и растрескивание материала. Коробление является следствием: разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерности высыхания. Для предотвращения коробления деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Для защиты от влаги древесину покрывают красками, лаками, эмалями.

· Теплопроводность сухой древесины незначительна. Она зависит от пористости, влажности и направления потока тепла. Теплозащитные свойства древесины широко используют в строительстве.

Порода дерева	Теплопроводность,
Поперёк волокон	Вдоль волокон
Сосна	0,17	0,34
Дуб	0,10	0,23

 

· Температурное расширение – изменение размеров древесины при нагревании. Характеризуется коэффициентом линейного расширения Вдоль волокон коэффициент равен ; поперёк волокон равен (1/ ). Ввиду незначительной величины этот коэффициент не учитывается в проектировании конструкций.

· Электропроводность древесины зависит от её влажности. Древесина, используемая при электрической проводке должна быть сухой. Электросопративление сухой древесины в среднем – 75 , а сырой древесины в десятки раз меньше.

· Текстура – это рисунок древесины, зависящий от сочетания её видимых элементов: годовых слоёв, сердцевинных лучей, сосудов и др.

· Цвет – важная характеристика внешнего вида древесины. Цвет древесине придают дубильные вещества и смолы.

· Блеск древесины зависит от плотности и степени обработки. Блеск придаётся древесине путём полирования и покрытия лаками. Древесина теряет блеск при загнивании.

· Запах зависит от содержания в ней смолистых, эфирных и дубильных веществ.

Ольха Дуб Груша

Амарант Берёза Клён

 

Вишня Орех

 

2.4.Механические свойства:

· Прочность – способность сопротивляться механическому разрушению.

Ø При сжатии

Ø Растяжении

Ø Изгибе

Ø Скалывании

· Твёрдость – способность сопротивляться проникновению другого твёрдого тела.

· Ударная вязкость – способность поглощать работу при ударе.

· Ползучесть – была установлена профессором Ф.П. Белянкиным в 1931 – 1934 годах. Ползучесть возникает при действии на древесину постоянной нагрузки, вследствие которой наблюдается рост деформаций, которые со временем прекращаются, если нагрузка не превышает определённого предела. Но если предел нагрузки завышен, то деформации увеличиваются и приводят к разрушению образца.

Факторы влияющие на механические свойства:

1. Влажность

2. Температура

3. Пороки и дефекты древесины (рис. 4, 5)

 

Рис.4

Рис.5

 

Материалы из отходов

Классификация строительных материалов и изделий на основе древесных отходов:

1) Материалы и изделия, изготовляемые из кусковых отходов, получаемых в процессе лесопиления и деревообработки. Эта группа делится на 2 подгруппы:

А) изделия, изготовляемые механическим путём с применением или без применения клеевых веществ;

Б) изделия, изготовляемые путём предварительного измельчения кусковых отходов и последующего формирования на их основе изделий с применением минеральных вяжущих или клеевых веществ и без их применения.

2) Строительная продукция, для производства которой могут быть использованы станочная стружка и опилки. Эта группа делится на 3 подгруппы:

А) с применением мин.вяжущих

Б) с применением клеевых веществ

В) без применения указанных веществ

3) Строительные материалы и изделия, производимые на основе коры и сучьев деревьев с применением вяжущего или клеевых веществ, так и без их.

Строительные материалы на основе кусковых отходов:

· Клееные панели и щиты

· Реечные плиты и щиты

· Щитовой паркет

· Торцовые щиты

· Дверные коробки

· Кровельная и штукатурная дрань

· Кровельная плитка

· Арболит и стеклодревесные панели – с добавлением вяжущего

· ДСП и ДВП, волнистый кровельный материал – с добавлением клея

· Древесношёрстные плиты (ДШП) – без добавок

Строительные материалы на основе опилок и стружки:

· С применением вяжущего – опилкобетон, древобетон, гипсоопилочный бетон, ксилолит, термиз

· С применением клеевых веществ – древесноопилочные плиты, тырсолит, оконные коробки и погонажные изделия, оконные блоки и дверные полотна

· Без – пьезотермопластики, лигноуглеводородные пластики, фибролит

 

Строительные материалы на основе коры и сучьев:

· Королит

· Изоляционные плиты из коры

· Блоки, изготавляемые из сучьев

 

Опилкобетон

Варианты деревянной дранки:

Фибролит

Арболитовый блок

Породы древесины

Ель обыкновенная	Желтовато-белая окраска; Чётко обозначены годичные кольца и смоляные ходы; Обработанная поверхность приобретает блеск и шелковистость;	Легко окрашивается кистью;	Не поддаётся пропитке; Неустойчива к атмосферным воздействиям;	Для наружных и внутренних конструкций; Для изготовления клееных досок, обшивки, оболочек, полов;
Пихта благородная	Окраска светлее, чем у ели; По структуре и свойствам похожа на ель, но не смолистая;
Сосна обыкновенная	Сердцевина – красного цвета, а заболонь – желтоватая; Широкие годичные кольца; Имеет много смолы;	При обработке следует обратить внимание на сучковатость и смолистость; Заболонная часть хорошо пропитывается; Устойчива по отношению к атмосферным воздействиям;	Глубокая пропитка (ядровая часть) плохо пропитывается; Легко поражается грибами;	Для внешних и внутренних конструкций, оконных рам и дверей, пакетов клееных досок, обшивки, полов, настилов, фанеры, заборов, в качестве облицовочного материала;
Лиственница	Сердцевина – тёмно-коричневая, а заболонь – узкая жёлто-коричневая; Чётко обозначенные годичные кольца с волнистыми очертаниями, с широкими зонами поздней древесины; Богата смолой;	Хорошо пропитывается только заболонь;	Легко раскалывается;	Для наружных конструкций, оконных рам и дверей;
Бук	Древесина жёлто-коричневого цвета; Видны сердцевинные лучи; Границы годичных колец чётко не обозначены;	Хорошо поддаётся обработке и пропитке – долговечен;		Для изготовления опорных подкладок, шпонок, клиньев, фанеры проступней, фанеры, подбалок;
Дуб	Древесина серовато-белая; Чёткие годичные кольца; Большие сердцевинные лучи;	Долговечен; Обработанная поверхность становится гладкой; Хорошо принимает покраску, пропитку, покрытие лаком;		Для изготовления элементов, подвергающихся длительному атмосферному воздейстивию (гидротехнические сооружения, мосты);

1. Абаш (Triplochiton) Произрастает в Африке. Цвет древесины: кремово-белый к бледно-желтому. Долговечность высокая. Применяется при строительстве бань и саун. Древесина абаша хороша в резке и строгании, поверхность хорошо шлифуется, хорошо забиваются гвозди. Поставляется досками, брусом, профилем. Плотность кг/м3 - 390.

 

2. Абрикосы (Prunus Armeniaca L.) - дерево из семейства амигдалеи (Amygdalae). Был вывезен из Армении Александром В. и римлянами. Широко распространен в южной Европе. Теперь известно более 20 сортов, размножаемых семенами и прививкою. Видовое отличие его в листьях, несколько заостренных, удвоенно-зубчатых; белые цветки распускаются до листьев. Плод желтовато-красного цвета. Семена употребляются в пищу, подобно миндалю, а посредством выжимания из них получается молоко (Huille de marmotte). Древесина употребляется для токарных изделий.

 

3. Амарант (Peltogyne). Происхождение - Центральная Америка. Произрастает в Бразилии (район Амазонки), Панаме, Гвиане, Суринаме и некоторых других местах Южной Америки. Дерево очень мощное, в высоту достигает 25 м при толщине ствола до 0,8 м. Древесина рассеянно-сосудистая красновато-фиолетового цвета с крупной выразительной текстурой. В контакте с воздухом становится темнее. Годичные кольца хорошо заметны в виде темно-коричневых полос и черточек на радиальном разрезе. Твердое, плотное, но гибкое дерево. Амарант очень трудно поддается распиливанию и лакировке. Используется преимущественно для производства дорогой мебели. Плотность: 800 - 950 кг/куб.м. Твердость: высокая, около 5,0.

 

4. Амендола (Mimosa scabrella bentham). Произрастает в Южной Америке. Цвет древесины: от светло-коричневого до более темного с темной заболонью. Долговечность средняя. Применение: паркет, декоративные детали мебели. Древесина хороша в резке и строгании, поверхность хорошо шлифуется. Плотность кг/м3 - 520.

 

5. Анегри (Anegeria ssp). или итальянский орех) Происхождение - страны Африки. Используется для производства качественных мебельных изделий и особенно для производства музыкальных инструментов. Текстура Анегри очень красивая с "резко выраженным" блеском, особенно при радиальном распиле. Обработка поверхности возможна всеми известными способами, однако могут возникнуть белые пятна после обработки древесины Анегри материалами, содержащими кальций. Склеивание не представляет никаких проблем.

 

6. Атласное дерево редко встречается у нас, и поэтому оно очень дорого ценится. В России идет только на изготовление вставок мозаики и на украшения. Древесина этой породы может иметь желтый, красный и бурый оттенок. Но независимо от цвета древесины в ней всегда есть мельчайшие блестки, которые при покрытии лаком придают готовому изделию атласное сияние и лоск мягкой струящейся ткани.

 

7. Африканский махогани (Кайя) Khaya ivorensis. На нем обычно нет сучков и прочих дефектов, пиломатериалы имеют достаточную длину и ширину и хороший внешний вид. Цвет древесины - от темно-красного до коричнево-розового с более светлой заболонью по краям. Заболонь имеет желтовато-коричневый цвет, часто с прожилками и использоваться не должна, хотя среди досок она часто встречается. Древесина не очень прочная, нередко имеются отлупы и зигзагообразные трещины в поперечном направлении, которые сложно обнаружить из-за зачастую их малых размеров. Однако любые поперечные трещины означают, что имеет место полный разрыв волокон и вся прочность утерян, почему они очень опасны. К счастью, это редко случается в большом количестве. Одна из отрицательных сторон африканского махогани состоит в том, что его древесина плохо поддается обработке антисептиками. Древесина имеет умеренную склонность к короблению и хорошо клеится. Она хорошо держит крепеж и обычно без труда обрабатывается. Плотность 560 кг/куб.м.

 

8. Афрормозия - Afrormosia elata (Pericopsi elata). Произрастает в экваториальной Африке, преимущественно вдоль побережья между Конго и Ганой. Зрелая древесина - желтовато-коричневая (коричнево-золотистая), с темными прожилками. Структура древесины однородная, волокна расположены практически равномерно. Афрормозия красива, декоративна. Часто применяется в качестве вставных элементов мозаичных полов. Древесина относительно твердая и плотная, но при этом легко обрабатывается и шлифуется. Устойчива к нагрузкам и внешним воздействиям. Плотность (при нормативной влажности для деловой древесины): 700 - 800 кг/м3.Твердость (коэффициент Бринеля): 3,7.

 

9. Бакаут, тваяковое дерево. В торговле обращаются два вида: гваякум лечебный (Guajacum officinale) - Lignum vitae и в последнее время преимущественно гваякум священный (G. sanctum) - Iron wood. Вечнозеленые медленно растущие деревья высотой 6-9 м, диаметром 0,3 м (иногда до 0,7 м) произрастают в Центральной и Южной Америке. Бакаут - ядровая кольцесосудистая порода, с узкой (у первого вида) или широкой (у второго вида) заболонью желтоватого или кремового цвета, которая резко отличается от зеленовато-черного ядра. Кольца прироста (не годичные слои) почти незаметны. Сердцевинные лучи очень узкие, незаметные, на тангенциальном разрезе расположены горизонтальными рядами или ярусами. Сосуды мелкие, полости их заполнены бурым содержимым. Волокна либриформа толстостенные, с узкими полостями. Древесина бакаута одна из самых тяжелых: ее плотность при 15% влажности составляет 1300 кг/м3. Древесина износостойкая, но трудно обрабатывается, содержит много (около 1/4 массы) гваяковой смолы, используемой для лечебных целей, обладает самосмазывающими свойствами (особенно в воде). Применяется в качестве материала для подшипников, блоков, шаблонов в машиностроении, судостроении, для токарных изделий.

 

10. Балау (Balau) - произрастает на острове Суматра. Древесина отлично полируется.

 

11. Бальза ил пробковое дерево (Ochroma pyramidale) из семейства баобабовых. Произрастает: от юга Мексики до юга Бразилии и Боливии. Основной район произрастания - Эквадор.В СНГ - Колхида.Порода лиственная, рассеянно-сосудистая. Заболонь почти белого цвета, неясно ограничена. Ядро белого цвета с легким красновато-бурым оттенком и шелковистым блеском. На поперечном разрезе хорошо видны немногочисленные сосуды. Сердцевинные лучи заметны на всех разрезах. Самая мягкая и легкая из всех древесных пород. Очень высокая пористость. Одна из самых быстрорастущих пород, в возрасте 7 лет дает стволы диаметром 0,5 м и высотой до 21 м. Возраст технической спелости 4-5 лет, предельный возраст 12-15 лет. Через 12-15 лет деревья быстро деградируют, медленно растут, ядро становится водянистым и гниет, а вновь прирастающая часть твердая и тяжелая. Очень светолюбива. Обработка Бальзы не представляет никаких трудностей. Применяется при изготовлении оборудования для спасения на водах. В строительстве как тепло- и звукоизоляционный материал. Используется для производства игрушек, театральных декораций, снаряжения для водных видов спорта. В столярных работах - для внутренних слоев клееной слоистой древесины. Древесина бальзы самая легкая (легче пробки), мягкая пористая (плотность - в среднем 120 кг/м3).

 

12. Бамбук (Bambusa.) растет в тропиках и субтропиках повсеместно, образуя целые заросли или леса. Бамбук формально не является деревом. Он относится к семейству злаковых, а его древовидный трубчатый стебель - это одревесневшая соломина, достигающая у некоторых видов 40 м в высоту и 30 см в диаметре. Естественный цвет бамбука - золотисто-соломенный, перемежающийся более темными поперечными полосками в местах нахождения узлов стебля. Структура однородная, плотная. Самый важный и наиболее известный вид - это встречающийся в Ост-Индии В. arundinacca Willd., стволы которого достигают 25 м. вышины и толщины в 20 - 30 см у основания. Применение стволов чрезвычайно разнообразно: более старые идут на постройку домов, более молодые на выделку домашней утвари, оружия и пр.; из стволов же приготовляют всевозможную посуду, корыта, желоба и пр.; их употребляют также на рассылку гуммигута (краски, получаемой из мягкого сока некоторых тропических растении из семейства Garcinieae или Guttiferae). Из тонких (в 2 - 4 сант.) стволов выделываются в Европе тросточки. Из лубяных волокон молодых побегов приготовляют в Китае плотную, так называемую китайскую шелковую бумагу, на которой и в Европе иногда печатают рисунки. В узлах старых стволов В. arundinacca попадаются своеобразные выделения, состоящие, главным образом, из кремнезема (86%), имеющие сладковатый вкус и известные под названием бамбукового сахара или табашира, употребляемого в Европе в фарфоровом производстве и для полирования. Подобно В. arundinacca, употребляются и другие виды, напр., южноамериканские В. Guadua Humbet Bonpl. и В. Tagoara Mart. Особенности строения бамбука не позволяют использовать его в естественном виде для изготовления массивных изделий. Поэтому паркетные планки из бамбука склеиваются в заводских условиях из отдельных полос. Бамбук хорошо устойчив к механическим и климатическим воздействиям. При шлифовке требует правильного подбора абразивных материалов и последовательности их применения. Плотность, 600-800 кг/м3. Твердость, 4,7 кПа/мм2

 

13. Бархатное дерево, или бархат амурский (Pheilodendron amurense) - Cork wood, произрастает на Дальнем Востоке и в южной части Сахалина. Бархатное дерево - ядровая порода с узкой заболонью желтого цвета, резко отграниченной от коричневато-бурого ядра. В поздней зоне годичных слоев мелкие сосуды образуют группы в виде коротких черточек и дугообразных линий, направленных параллельно границе слоя. Сердцевинные лучи узкие, малозаметные. Древесина бархатного дерева по строению и внешнему виду очень похожа на древесину ясеня (отличается от последней узкой желтой заболонью и более темным цветом ядра). Физико-механические свойства древесины бархатного дерева заметно ниже, чем у ясеня обыкновенного. Благодаря легкости обработки и красивому внешнему виду древесина бархатного дерева применяется в производстве мебели и строганного шпона. Кора отличается сильно развитым слоем и идет на изготовление укупорочной пробки мелких размеров.

 

14. Береза карельская растет на северо-западе нашей страны. Древесина ее вязкая и твердая, легко поддается столярной обработке. Среди лиственных светлых пород ей нет равных по красоте текстуры. Очень высоко ценится в мозаичных работах и как поделочный материал. Дубильные вещества карельской березы способствуют качественному окрашиванию ее древесины и тонированию в различные цвета. Благодаря свилеватости и перепутанности древесных волокон, эта порода почти не колется, поэтому ее иногда применяют для изготовления ударных частей инструментов.

 

15. Бубингa (Guibourtia demeuse) Древесина красно-коричневая с красной и фиолетовой заболонью. Очень хорошая долговечность. Используется для покрытия пола, отделки фасадов зданий, строительстве лестниц. Применяется также и вне помещений. Обработка умерено трудная, шлифуется средне, прочно удерживает шурупы. Поставляется: досками, фанерой и шпоном. Плотность кг/м3 - 960.

 

16. Бук - Fagus. Произрастает преимущественно бук восточный (F. orientalis) - Oriental beech (на Кавказе и в Крыму), а также бук лесной, или европейский, (F. sylvatica) - European beech. Для произрастания бука наиболее благоприятны содержащие кальций гористые местности, с рыхлыми и плодородными почвами. При оптимальных условиях медленно растущий бук достигает высоты 40-45 метров и 150 см в диаметре. Продолжительность жизни бука может достигать до 600 лет, но обычно уже 120-летние стволы имеют много гнили и их древесина мало куда пригодна. Стволы древесины прямые, хорошо сформированные, и при произрастании в лесных массивах могут быть без сучков до 18 метров по высоте. Под воздействием солнечного освещения светлая древесина бука темнеет. Сердцевидные лучи очень широкие, при их разрезе выглядят как темные блестящие пятна и придают дереву своеобразный внешний вид. Древесина светлая, с красновато-желтым или сероватым опенком. Хорошо обрабатывается режущим инструментом и шлифуется.

Бук быстро реагирует на изменение влажности и в этом отношении является "капризной" породой. Древесина бука хорошо поддается специальной тепловой обработке, выравнивающей его окраску и сдвигающей ее в сторону более красных тонов (так называемый "дымчатый бук"). Текстура древесины бука отличается красотой и высокими декоративными качествами, особенно в тангенциальном и радиальном разрезах. Бук по прочности и твердости мало уступает дубу, но он более подвержен гниению из-за высокой гигроскопичности. Поэтому изделия из бука нельзя содержать в среде с повышенной влажностью. Такое явление называют "дыханием" древесины, чтобы избежать его, температура и влажность в помещении не должны колебаться в больших пределах. Гигроскопичность древесины бука положительно сказывается при ее отделке и сушке. Процесс сушки древесины происходит намного быстрее, чем у других пород, а трещин при этом получается значительно меньше. Бук легко колется, пилится и обрабатывается ручным инструментом, полируется с трудом. Бук, обработанный паром, легко изгибается, данная особенность используется в мебельной промышленности при изготовлении венских стульев. Бук великолепный материал для внутренних отделочных работ, из него хорошо изготавливать ступени лестниц, полы, паркет, панели и мебель. Используется в лесохимии. Путем сухой перегонки древесины получают уксусную кислоту и креозот. Плотность: 650 кг/км3. Твердость: 3,8.

 

17. Венге (Millettia laurenti.) произрастает в тропических джунглях Западной Африки, вплоть до Заира. Заболонь - почти белая, шириной около 3 см. Зрелая древесина - от золотисто-коричневой до очень темно-коричневой с черными прожилками. Структура крупная, ровноволокнистая, древесина очень декоративна. Древесина венге тяжелая, устойчивая к давлению и изгибу, В ее порах содержится много минеральных и маслянистых веществ, затрудняющих обработку и, в частности, покрытие лаком. Плотность: 850 - 950 кг/м3. Твердость: 4,2.

 

 

Защита древесины

Для защиты древесины от влаги, гниения и растрескивания применяются водостойкие и водоотталкивающие составы, препятствующие проникновению влаги..

Средства защиты древесины можно разделить на несколько групп:

1) В зависимости от основы:

· водорастворимые (на водной основе);

· маслянистые (на основе масла);

· на основе органических растворителей;

· комбинированные.

 

При использовании средств для защиты древесины от влаги и гниения, необходимо знать не только технологию нанесения, но и некоторые нюансы. Например, применение водосодержащих составов требует дополнительной сушки, для придания готовым изделиям нужной влажности. Маслянистые средства для защиты древесины от влаги могут изменить цвет древесины, кроме того, они затрудняют последующую механическую обработку изделия и его окраску.

2) По степени устойчивости к вымыванию:

· легковымываемые (водорастворимые);

· вымываемые (водорастворимые);

· трудновымываемые (водорастворимые);

· невымываемые (маслянистые, на основе органических растворителей).

 

Для достижения наилучшего эффекта обработку легковымываемыми и вымываемыми составами необходимо время от времени повторять.

При антисептической защите древесины от гниения необходимо помнить о крепежных элементах, зачастую изготовленных из металла. Во избежание их коррозии отверстия под металлические элементы следует обрабатывать маслянистыми антисептиками.

По стойкости к гниению древесина подразделяется на четыре класса:

· стойкая (сосна, лиственница, ясень, ядро дуба);

· среднестойкая (ель, пихта, заболонь кедра и лиственницы);

· малостойкая (ядро вяза, заболонь березы, дуба, бука, клена);

· нестойкая (ядро березы, заболонь липы, ольха, осина).

 

Средства защиты древесины от гниения не только убивают грибок или личинки дереворазрушающих насекомых, но и предотвращают их дальнейшее появление и развитие.

Современные лакокрасочные покрытия за счет паропроницаемости и гидрофобности, обеспечивают высокую степень защиты древесины от влаги и гниения.

 

Заключение

Лет пять и более назад деревянное строение у большинства наших соотечественников ассоциировалось исключительно с дачей или баней. Причина столь не глобального отношения к деревянному дому заключалась главным образом в том, что нет таких сильных традиций деревянного домостроения как, например, в Финляндии. Однако мы уже осознали экологические и энергетические преимущества деревянных домов, чему свидетельство - растущий на протяжении последних пяти лет на них спрос.