- •1. Взаимосвязь дизайна среды и материаловедения.
- •2. Классификация материалов.
- •3. Стандартизация материалов.
- •4. Строение и структура материалов.
- •1. Основные свойства строительных и отделочных материалов.
- •2. Эксплуатационно-технические свойства материалов.
- •3. Эстетические свойства материалов.
- •1. Древесина и древесные материалы.
- •2. Строение древесины.
- •3. Характеристика древесины основных пород.
- •Лиственные породы более многочисленны и разнообразны по своим свойствам, их делят на мягкие и твёрдые.
- •4. Свойства древесины.
- •5. Номенклатура строительных и отделочных древесных материалов.
- •2. Свойства природных каменных материалов.
- •3. Характеристика основных горных пород.
- •4. Номенклатура материалов и изделий из природного камня.
3. Характеристика древесины основных пород.
Выделяют две группы древесных пород: хвойные и лиственные.
Хвойные породы широко распространены на всей территории России. Наибольшее хозяйственное значение имеет древесина следующих хвойных пород:
Сосна, лиственница, кедр отличаются красновато-бурым ядром и желтовато-белой заболонью, имеют чётко выраженные годичные слои. Ель и пихта – не имеют ядра, их древесина более однородна и почти белого цвета. В целом хвойные породы имеют высокие технические свойства, прочные и устойчивы к гниению, используются в строительстве и столярно-мебельном производстве.
Лиственные породы более многочисленны и разнообразны по своим свойствам, их делят на мягкие и твёрдые.
Дуб, ясень, бук, орех, клён имеют твёрдую древесину, отличаются прочностью и пластичностью, а также красивой текстурой с выраженными годичными слоями и сердцевинными лучами. Используются в мебельном производстве, для изготовления паркета, лестниц, токарных изделий.
Берёза, осина, липа, ольха имеют мягкую древесину, отличаются лёгкостью и однородным строением, отсутствием ядра и почти белой заболонью с плохо различимыми годичными слоями. Применяются для производства строительных материалов, изготовления мебели, резных изделий.
В отдельную группу можно выделить тропические породы деревьев, которые особенно ценятся на мировом рынке за очень высокие физико-механические свойства (прочность, твёрдость, стойкость к истиранию) и красивый внешний вид (ярко выраженную текстуру, насыщенный цвет, шелковистый блеск). Эти породы могут быть как хвойными – например, секвойя, так и лиственными – красное и чёрное дерево, палисандр, бакаут, акация. Древесину этих пород в основном используют для производства элитной мебели, художественного паркета, музыкальных инструментов, облицовки материалов и изделий из менее ценных пород.
4. Свойства древесины.
Свойства и качественные характеристики древесины зависят от породы дерева, условий его роста, наличия пороков и т.д. Для применения на практике при выборе древесины необходимо учитывать, где и с какой целью она будет эксплуатироваться и какой механической и декоративной обработке подвергаться.
Физические свойства древесины.
Плотность древесины зависит от её пористости и варьируется от 350 кг/м³ до 970 кг/м³. Древесина с малой плотностью (сосна, тополь, липа) легко обрабатывается режущим инструментом, но плохо полируется и лакируется. Древесина с высокой плотностью (бук, дуб, акация, красное дерево) прочная и хорошо поддаётся полированию.
К гидрофизическим свойствам древесины относится высокая гигроскопичность и водопоглощение. Следует учитывать, что при изменении влажности происходит деформация древесины (различная по трём направлениям), что вызывает появление трещин и снижение прочности изделий. Поэтому, в соответствии с требованиями ГОСТа, влажность конкретных материалов из древесины должна находиться в определённых пределах (в среднем 5-12%).
Теплофизические характеристики древесины связаны с её пористым волокнистым строением – она отличается низкой теплопроводностью. Особенно низкий показатель теплопроводности имеет сухая неплотная древесина поперёк волокон – это учитывается при устройстве перегородок и стен. По свойству огнестойкости древесина относится к сгораемым материалам, но крупные элементы деревянных конструкций могут длительное время сохранять прочность в условиях пожара.
К акустическим свойствам древесины относится её высокая звукопроводность – вдоль волокон она выше звукопроводности воздуха в 16 раз, поперёк волокон в 4 раза. Это свойство требует дополнительной звукоизоляции деревянных перегородок, полов и потолков. Способность древесины резонировать (усиливать звук без искажения тона) широко используется при изготовлении музыкальных инструментов.
Механические свойства древесины.
Прочность древесины зависит от породы дерева, направления и продолжительности нагрузки, влажности, наличия пороков. В целом пределы прочности при растяжении и сжатии вдоль волокон в несколько раз выше, чем поперёк волокон.
Деформативные свойства древесины заключаются в её упругости, но некоторые породы (бук, берёза) при условии увлажнения горячим паром пластичны, хорошо сохраняют заданную форму. Такую древесину используют при изготовлении гнутых элементов конструкций и деталей мебели, спортивного инвентаря.
Твёрдость и истираемость выше у плотных и твёрдых пород, имеет значение при выборе инструментов и оборудования для обработки древесины, а также определения её долговечности в качестве напольных покрытий и элементов лестниц.
Химические свойства древесины.
К этой группе свойств можно отнести изменение цвета древесины в результате окисления химических соединений, входящих в её состав, под действием кислорода воздуха или воды – так называемые химические окраски. Они не влияют на физико-механические свойства древесины, но ухудшают внешний вид материалов.
Эстетические свойства древесины.
Форма штучных материалов и изделий из древесины различна, их получают путём распиловки, обработки на фрезерных и токарных станках.
Цвет древесине придают красящие и смолистые вещества, содержащиеся в клетках. Его определяют на глаз, характеризуя как белый, желтоватый, розоватый, красно-коричневый, чёрный и т.д., при особой необходимости – более точно, по атласу или шкале цветов. Цвет светлоокрашенных пород древесины можно изменить с помощью обработки красителями и химическими веществами.
Фактура древесины характеризуется её блеском, который связан с плотностью, направлением разреза, расположением сердцевинных лучей. Пористая древесина с низкой плотностью матовая. Блеск древесины можно усилить лакированием, полированием, вощением.
Текстура древесины определяется особенностями строения дерева, направлением разреза, шириной и характером годичных слоёв, расположением волокон. Наиболее разнообразную, сложную текстуру имеет древесина лиственных твёрдых и тропических пород; текстура хвойных пород более простая по рисунку, но чёткая; мягкие лиственные породы имеют слабовыраженную текстуру. Использование прозрачных лаков помогает выявить и усилить текстуру древесины.
Уникальность и многообразие декоративных качеств в сочетании с экологичностью обуславливают широкое применение древесных материалов для внутренней отделки помещений.
