Качество лесоматериалов: пороки и сорт древесины

Качество лесоматериалов определяется в основном степенью однородности строения древесины, от которой зависит прочность.

Неоднородность строения возникает:

· в процессе роста;

· во время хранения лесоматериалов на складах,

· сушки,

· обработки;

· в процессе эксплуатации.

Степень однородности древесины определяется размерами и количеством участков, где однородность нарушена и прочность снижена. Такие участки называются пороками.

Пороки
Допустимые	Недопустимые
1) сучки; 2) косослой (наклон волокон относительно оси элемента); 3) трещины при высыхании; 4) мягкая сердцевина; 5) выпадающие сучки.	1) гниль; 2) червоточина; 3) трещины в зоне скалывания в соединениях.

Качество конструкционных лесоматериалов определяется сортами. Основными факторами, определяющими сорт, являются величины и расположение пороков, главным образом сучков и наклона волокон в элементе (рис. 2.4). Требования в древесине каждого сорта содержатся в ГОСТ.

Сорта древесины
	1 сорт	2 сорт	3 сорт
Применение	Для изготовления ответственных элементов конструкций, работающих на растяжение и растянутых зон высоких клеедеревянных балок	Для прочих элементов несущих строительных конструкций	В мало напряженных настилах и обшивках
Общий диаметр сучков на длине 20 см	d<1/4 b	d<1/3 b	d < 1/2 b
Наклон волокон	i < 7%	i < 10%	i < 12%
d – общий диаметр сучков; i – уклон; b – ширина пласти.

Влажность древесины

Влажность – это процентное содержание свободной и связанной воды в порах древесины. Наибольшую влажность имеет сплавная древесина (W = 200%). Свежесрубленная древесина имеет влажность до 100%.

Влага
Связная	Свободная	Химически связная
Находится в толще клеточных оболочек	Находится в полостях клеток и в межклеточном пространстве	Входит в химический состав веществ

Предел гигроскопичности (30%) - максимальное количество связанной влаги. Дальнейшее увеличение влажности может происходить только за счет свободной влаги, т.е. заполнение пустот в древесине.

При изменении влажности от 0-30% объем древесины увеличивается, происходит разбухание, а снижение влажности в этих пределах уменьшает ее размеры, происходит усушка.

При увеличении влажности более 30%, когда влага занимает полости клеток древесины, дальнейшего разбухания не происходит.

Для сравнения показателей прочности и жесткости древесины независимо от ее влажности установлено значение стандартной влажности – 12%, т.е. при испытании образцов древесины, имеющих нестандартную влажность, предел их прочности (или другой показатель), должен быть приведен к значению его при стандартной влажности с учетом поправочного коэффициента a (a=0,05 – при сжатии вдоль волокон, a=0,04 – при изгибе, a=0,03 при скалывании вдоль волокон) В₁₂ = В_W [1 + a(W-12)]

2.6 Меры борьбы с увлажнением, биологическими повреждениями и пожарной опасностью

Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами (древоразрушающими грибами), для которых она является питательной средой.

Гниение как результат жизнедеятельности растительных организмов невозможно без определенных благоприятных условий:

· температура должна быть не выше 50⁰С. При отрицательной температуре жизнь грибов замирает, но может возобновиться при потеплении. При температуре больше 80⁰С грибница, споры грибов погибают.

· наименьшая влажность, при которой могут расти грибы – 20%. В более сухой древесине жизнь грибов прекращается.

· присутствие воздуха необходимо для роста гриба. Древесина, полностью насыщенная водой или находящаяся в воде без доступа воздуха, гниению не подвергается.

Защита от гниения – это исключение одного из необходимых условий жизнедеятельности грибов.

Это достигается путем стерилизации, которая происходит в процессе искусственной сушки, где t >80⁰С, все споры погибают.

Конструктивная защита обеспечивает такой режим эксплуатации конструкции, при которой ее влажность не превышает благоприятного для загнивания уровня.

а) защита от увлажнения атмосферными осадками:

1. полная водонепроницаемость кровли;

2. соблюдение требования к уклонам кровли

б) защита от капиллярной влаги:

1. отделение деревянных конструкций от бетонных и каменных конструкций слоями битумной гидроизоляции;

2. деревянные конструкции должны опираться на фундаменты выше уровней пола и грунта.

Химическая защита используется, когда увлажнение древесины неизбежно, и представляет собой пропитку или покрытие деревянных элементов антисептиками:

1. водорастворимыми (фтористый и кремнефтористый натрий);

2. маслянистыми: каменноугольное масло, антраценовое масло, сланцевое масло и древесный креозот.

Защита от возгорания

Древесина, как органический материал, сгораема. Однако благодаря малой теплопроводности горение крупных элементов долго ограничивается наружными слоями, поэтому деревянные конструкции имеют достаточный предел огнестойкости.

Цель защиты от возгорания – повышение предела огнестойкости. Это достигается мероприятиями конструктивной и химической защиты.

Конструктивные меры защиты:

· в производственных зданий с горячими процессами применение древесины запрещено;

· деревянные конструкции должны быть отделены от печей и нагревательных приборов достаточными расстояниями или огнестойкими материалами;

· для предотвращения распространения огня деревянные строения должны быть разделены на части противопожарными преградами и зонами из огнестойких конструкций;

· деревянные ограждающие конструкции не должны иметь сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространяться пламя, недоступное для тушения;

· элементы деревянных конструкций должны быть более массивными клееными или брусчатыми, имеющими большие пределы огнестойкости, чем дощатые;

· применение штукатурки.

Химическая защита от возгорания применяется, когда от ограждающих деревянных конструкций требуется повышенная степень огнестойкости (например, в помещениях, где находится легковоспламеняющие предметы). Химическая защита включает в себя противопожарная пропитку и окраск у.

Для пропитки применяют антипирены - вещества, которые при нагреве плавятся или разлагаются, покрывая древесину огнезащитной пленкой или газовыми оболочками.

Для окраски применяют защитные краски на основе жидкого стекла, суперфосфаты и др.