3. Основные древесные породы, применяемые в строительстве
Древесные породы по ряду биологических признаков принято разделять на хвойные и лиственные.
Хвойные породы
Сосна - ядровая порода, мягкая и прочная, легко обрабатывается.
Ель отличается спелой древесиной менее смолистой и более легкой, чем у сосны. По совокупности свойств ель уступает сосне. Обработка ели затруднена вследствие наличия большого количества твердых сучков.
Лиственница имеет древесину весьма плотную, твердую и прочную, меньше подверженную гниению, чем у сосны и ели. Материалы из этой породы с успехом применяют в гидротехническом и других специальных видах строительства.
Древесина Пихты во многом аналогична древесины ели, но у нее нет смоляных ходов. Материалы из пихты сравнительно легко загнивают, поэтому их не применяют во влажных условиях эксплуатации.
Кедр характеризуется легкой и мягкой древесиной, прочностные характеристики которой уступают сосне.
Лиственные породы в зависимости от расположения сосудов в годичных слоях бывают кольцесосудистые и рассеянно-сосудистые. Лиственные породы делят на мягкие и твердые, причем все кольцесосудистые относят к твердым породам, а рассеянно- сосудистые могут быть и твердые, и мягкие. Наиболее распространенные лиственные породы – дуб, ясень, береза, бук, осина, ольха, липа.
Микроструктура лиственных кольцесосудистых пород, например дуба, характеризуется наличием крупных сосудов в ранней древесине годичного слоя. В рассеянно- сосудистых породах, например березе, все сосуды мелкие и рассеяны по годичному слою.
Дуб отличается плотной, прочной и твердой древесиной, которую применяют при изготовлении паркета, столярных изделий, фанеры, мебели.
Ясень имеет весьма плотную, гибкую, но менее прочную, чем у дуба, древесину, используемую при столярно-отделочных работах, производстве мебели.
Береза характеризуется плотной заболонной древесиной, сравнительно легко загнивает при повышенной влажности и отсутствии тока воздуха. Из древесины березы производят фанеру, столярные изделия, отделочные материалы.
Бук имеет тяжелую твердую древесину, которая легко раскалывается, склонна к загниванию. Из нее получают фанеру и паркет.
Осина – заболонная порода, сравнительно легкая, мягкая, склонна к загниванию, используется при производстве фанеры, древесных плит.
У Ольхи сравнительно мягкая заболонная древесина, также склонная к загниванию. Области ее применения аналогичны древесине березы.
Липа – сравнительно мягкая порода, хорошо обрабатывается, мало трескается и коробится, применяется для изготовления пиломатериалов отделки стен и предметов русской бани.
4. Материалы, изделия и конструкции из древесины
Лесоматериалами (лесным сортаментом) называют материалы из древесины, сохранившие природную структуру и состав. Их подразделяют на необработанные (круглые) и обработанные (пиломатериалы, колотые материалы, шпон и др.). Изделия из древесины получают из лесоматериалов путем механической обработки и в ряде случаев соединения отдельных фрагментов в изделие с помощью склейки или крепежных материалов.
Круглые лесоматериалы – очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на бревна, подтоварник и жерди.
Бревна строительные пиловочные из хвойных и лиственных пород должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14 см и длину 4…6,5 м, ошкуренную поверхность, а торцы их должны быть опилены под прямым углом к продольной оси. Для строительных конструкций обычно применяют бревна из хвойных пород. Пиловочные бревна готовят из хвойных и лиственных пород для получения различных пиломатериалов.
В последние годы получили распространение оцилиндрованные бревна, получаемые из обычных бревен обработкой их на токарном станке, в результате чего они приобретают цилиндрическую форму (без «сбега»). Такая форма облегчает возведение срубов и другие плотницкие работы.
Подтоварник – часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8…13 см и длиной 3…9 м. Их используют для различных целей в жилом и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных сооружений.
Жерди имеют диаметр верхнего торца менее 8…3 см и длину 8…9 м; их применяют для вспомогательных (изгороди и т.п.) и временных сооружений.
Пиломатериалы получают при продольной распиловке бревен. По форме поперечного сечения различают следующие основные виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья и бруски.
Пластины получают при продольном распиливании бревен на две половины, четвертины – по двум взаимно перпендикулярным диаметрам.
Горбыль – срезанная во всю длину наружную часть бревна, имеющая с другой стороны плоскую поверхность распила; применяется для вспомогательных и временных построек.
Доски в зависимости от чистоты опиловки продольных кромок бывают необрезанные с неопиленными кромками на длину более половины длины доски и обрезные, опиленные полностью или более чем на половину длины доски. Длина досок до 6,5 м с градацией через 0,25 м. В зависимости от качества древесины и ее обработки (наличие обзола) доски делят на пять сортов. Доски высших сортов используют для изготовления элементов деревянных конструкций и столярных изделий.
Брусья имеют квадратное или прямоугольное сечение (a: b <2); брусья, опиленные с двух противоположных сторон, называют двухкантными, а опиленные с четырех сторон – четырехкантными. Длина брусьев такая же, как у бревен 4… 6,5 м. Брусья используют для устройства стен, перекрытий, стропил и т.д.
Бруски – пиломатериал, аналогичный брусьям, но имеющий толщину менее 100 мм; длина такая же, как у брусьев; из брусков изготовляют элементы деревянных конструкций и столярные изделия.
К строганым погонажным изделиям относят: профильные изделия - наличники, плинтусы, шпунтованные доски для настила чистых полов у которых на одной кромке имеется паз, а на другой гребень (выступ), обеспечивающие плотное соединение досок; поручни для перил, доски подоконные и наружную обшивку - доски с фальцем (вагонка) для обшивки стен;
Штучный паркет представляет собой однородные планки из ценных пород древесины из высших сортов лесоматериалов. Планки штучного паркета имеют на двух сторонах гребень, на двух других паз. Планки выпускаются парными: с правым и левым гребнями длиной 15-450мм и градацией 50мм, ширина планок 30-60мм с градацией 5мм, толщина планок из твердых лиственных пород 16мм, а из хвойных 19мм.
Фанера (от фр. fournir – накладывать) – многослойный листовой материал, состоящий из склеенных между собой трех и более листов шпона; шпон получают лущением (срезанием тонкого слоя в виде непрерывной широкой ленты) предварительно распаренных кряжей – толстых и коротких (2…2,5 м) бревен преимущественно лиственных пород: березы, ольхи, осины и др. В фанере листы шпона располагаются так, чтобы волокна древесины в смежных слоях находились во взаимно перпендикулярных направлениях. Этим достигается изотропность материала при высоких прочностных показателях, характерных для цельной древесины без пороков.
В зависимости от вида использованного клея фанера может быть: повышенной водостойкости (ВСФ) на фенолформальдегидных клеях; Водостойкая (ФК) на карбамидном клее; Неводостойкая (ФБА) на белковом (альбуминовом, казеиновом) клее.
В строительстве фанера применяется для изготовления дверей, встроенной мебели, перегородок, панелей, подшивки потолков, при устройстве сплошной обрешетки кровли и т.п. Толщина листов фанеры от 3 до 19 мм; размеры по длине (ширине) от 725 до 2240 мм. Различают фанеру трех видов: клееную, бакелизированную и декоративную.
Обои бумажные получают путем нанесения рисунка на обойную бумагу (негрунтованные) или на цветной фон (грунт), предварительно наносимый на бумагу (грунтованные).
Негрунтованные обои выпускают на белой и цветной бумаге с рельефным печатным рисунком. Грунтованные обои – материал с более разнообразными эстетическими характеристиками. Длина обоев в рулоне (куске) обычно до 12 м, ширина 50, 60 и 75 см.
Столярные плиты получают склеиванием деревянных реек сечением не более 30 мм ив сплошную плиту больших размеров с последующей оклейкой шпоном с одной или двух сторон. Применяют такие плиты для изготовления дверей, мебели и т.п.
Материалы и изделия из отходов древесины. Для целей строительства производится довольно много материалов на базе неделовой древесины и отходов деревообработки. К ним относятся древесностружечные плиты – ДСП, и древесноволокнистые плиты – ДВП, фибролит и арболит. В этих материалах древесина в виде стружек или опилок используется как наполнитель совместно с полимерным (в случае ДСП) или минеральным связующим.
Кровельные материалы для временных зданий производят следующих видов: стружку, дрань, плитки деревянные и гонт.
Стружку производят длиной вдоль волокна 400...500 мм, шириной 70...120 мм и толщиной 3 мм; дрань—длиной 400... 1000 мм, шириной 90...130 мм и толщиной 3...5 мм; плитки— длиной 400...600 мм с градацией через 50 мм, шириной не менее 70 мм и толщиной 13 мм; гонт—длиной 500...700 мм с градацией через 100 мм, шириной 70...120 мм с градацией через 10 мм и толщиной со стороны шпунта 15 мм, со стороны пера — 3 мм.
Пороками древесины называют отклонения от нормального строения, а также повреждения, которые оказывают влияние на ее технические свойства. В зависимости от причин их появления пороки делят на следующие группы:
- пороки, зависящие от неправильного строения, образовавшиеся от механического повреждения (кривизна, сучковатость, двойная сердцевина, трещины);
от грибковых заболеваний;
от повреждений насекомыми (червоточина).