Породы древесины

Лесные богатства. Значение правильного лесопользования в деле охраны природы. Понятие о комплексном использовании древесины и отходов деревообработки. Положительные и отрицательные свойства древесины.

Материалы и изделия из древесины.

Каменные кислотоупорные и литые изделия.

Дорожные каменные материалы.

Грубообработанные каменные материалы.

Основные виды материалов и изделий из природного камня.

Бутовый камень (бут) – куски камня неправильной формы, размером не более 50 см по наибольшему измерению. Из него возводят плотины и др. гидротехнические сооружения. Его применяют для подпорных стенок, кладки фундаментов. Большое количество бута перерабатывают в щебень.

Щебень – это куски размером от 5 до 70 мм (для гидротехнического строительства – до 150 мм). Его получают дроблением бутового камня. Встречается и природный щебень (дресва).

Гравий – состоит из скатанных зёрен тех же размеров, что и щебень. Его получают просеиванием рыхлых осадочных пород. В необходимых случаях применяют промывку для удаления вредных примесей (глины, пыли).

Песок состоит из зёрен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды) с размерами зёрен 0,14 – 5 мм.

Бортовые камни отделяют проезжую часть дороги от тротуара. Бывают прямые и лекальные, высокие (до 40 см) и низкие (до 30 см). Эти камни применяют вместо бетонных при соответственном технико-экономическом обосновании.

Брусчатка применяется для мощения дорог. Имеет форму бруска, слегка сужающегося к низу.

Тротуарные плиты имеют форму прямоугольника или квадратной плиты со стороной от 20 до 80 мм и толщиной от 4 до 15 см.

Кислотоупорные породы идут на изготовление кирпичей, брусков и фасадных изделий. А в дроблённом и размоченном виде служат в качестве заполнителей и наполнителей в кислотоупорном бетоне.

Применение кислотоупорного штучного камня ограничено его высокой стоимостью, обусловленной трудностью добычи и обработки, а также малым выходом готовой продукции из горной массы. Полноценным заменителем камня служит значительно более дешёвый кислотоупорный бетон. Со штучным тесанным камнем соперничает также искусственный литой камень (базальтовый, диабазовый).

По величине лесных массивов и запасов древесины наша страна самая богатая в мире. Расположены на севере – в Карелии, Сибири и на Урале. Велика роль леса в охране окружающей среды и оздоровлении воздушного бассейна. Поэтому необходимо уделять постоянное внимание восстановлению леса в зоне промышленных установок, а также разведение лесов в защитных зонах. В целях сохранения и преумножения лесных хозяйств и удовлетворения нужд путём комплексной переработки древесина на ряду с такими традиционными материалами, как круглый лес, доски, бруски, шпалы, всё шире применяются клееные деревянные конструкции и разнообразные изделия, получаемые от обработки древесины (горбыль, рейки, стружки), составляющие значительную долю от изготавливаемой древесины (50-60 %).

Изготовление деревянных конструкций путём склеивания отходов водостойкими полимерными клеями уменьшает усушку, предотвращает коробление древесины.

Для борьбы с гниением применяют пропитку деревьев антисептиками. Первые антисептики для дерева также были взяты у природы. В основном, это была смола. С постепенным развитием науки, народная мудрость приспособила для этой цели медный купорос и бихромат калия. Преимущества данных растворов в том, что они легкодоступные и недорогие. Но, к сожалению, обладают существенным недостатком: эти вещества – очень опасны. Они не подходят для внутренней отделки, и с ними необходимо работать только в перчатках. Следовательно, они полностью сводят на нет одно из главных свойств дерева – экологическую чистоту и безопасность для человека.

4.3 Зависимость основных свойств древесины от её строения и влажности.

Физические свойства:

1. Плотность (ГОСТ 23.431 – древесина, строение и физико-механические свойства. Термины и определения).

Древесины разных пород колеблются в разных пределах. Например, плотность древесины кедра и пихты составляет 450 кг/1м³. А плотность лиственных пород несколько больше. Самшит и кизил имеют плотность 750 кг/1м³. Плотность древесина зависит от влажности.

2. Пористость (П) древесины хвойных пород 46-81%, а лиственных 32-80%.

3. Влажность (W) выражают в процентах по отношению к массе сухой древесины. В древесине различают гигроскопическую влагу, связанную в стенках клеток, и капиллярную влагу, которая свободно заполняет полости клеток и межклеточные пространства.

За предел гигроскопичности принимают максимально достигаемую влажность в насыщенном влагой воздухе. А за предел насыщенности клеточных стенок принимают влажность клеточных стенок свежесрубленной или выдержанной в воде древесины. Полную влажность дерева считают вместе с насыщенной и капиллярной влагой (может превышать 30%). Например, у свежесрубленного дерева она колеблется от 40 до 120%. А при выдерживании в воде – до 200%. Нормализованная влажность – это равновесная влажность древесины, приобретаемая при температуре 20±2 С и средней относительной влажности 65±5%. Показатели свойств (плотность, прочность), полученные при испытании древесины различной влажности, для возможности сопоставления приводят к стандартной влажности, равной 12%.

4. Усушка, разбухании, коробление.

Колебания влажности во­локон древесины влекут за собой изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой дре­весины до достижения ею предела гигроскопичности стенки древес­ных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению раз­меров и объема деревянных изделий.

Усушка и разбухание – свойства отрицательные. Они вызывают коробление и растрескивание лесных материалов. Для предотвращения коробления и растрескивания деревянных изделий используют древесину с разновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Для уменьшения растрескивания торцы брёвен обмазывают примесью из извести, клея и соли.

Качество древесины зависит от породы древесины. Древесные по­роды подразделяются на две основные группы: хвойные и лист­венные. К хвойным породам, широко используемым в строительстве, относят сосну, лиственницу, ель, пихту и кедр. Лиственные породы в строительстве используют значительно реже, чем хвойные. Среди многообразия лиственных пород наибольшее применение в строи­тельстве имеют дуб, ясень, бук, береза, осина.

Различают древесные материалы лиственных и хвойных горных пород. Хвойные породы – сосна, лиственница, кедр, ель, пихта. Лиственные – дуб, береза, ольха, осина, клен, ясень, граб.

Сосна – наиболее распространенная в строительном деле порода. Из-за прямослойности сосна удобна для использования в различных строительных конструкциях. Она податлива в обработке, легка, достаточно стойкая, экономичная. Недостатки – дефекты древесины (сучковатость, смолистость), жесткость. Сосна применялась в интерьере, производстве деталей (двери, окна), домашней мебели.

Ель – имеет белый цвет, мягкая, по сравнению с сосной имеет меньшую плотность и менее смолистая, из-за чего быстрее подвергается загниванию, поэтому реже использовалась в строительстве. Из-за легкости обработки и цвета применялась для предметов интерьера.

Лиственница – схожа с древесиной сосны, но более темная по цвету, с серо-красным оттенком. Древесина имеет больше смолистых веществ, поэтому более тяжелая, жесткая, более стойкая, но труднее обрабатывается. Является прекрасным отделочным материалом, может использоваться вместо дуба или ясеня. Благодаря повышенной смолистости может применяться в сырых местах. При обработке древесины лиственницы необходим замедленный цикл высушивания, иначе изделия растрескаются. Трещинообразование – главный недостаток.

Кедр – древесина очень мягкая, легкая, стойкая. Получила широкое распространение из-за более качественной древесины, чем у сосны и кедра. Использовался в декоративной отделке при реставрации деревянных конструкций и элементов.

Дуб – древесина широко распространенная в древности. Применялась в конструкциях и для отделочных работ. Древесина обладает высокой плотностью, стойкостью, вязкостью, красивой текстурой, легко обрабатывается и поддается окраске. Особые свойства позволяют использовать при отделке уникальных декоративных изделий в качестве лицевой породы.

Ценится мореный дуб, то есть дуб, выдержанный в воде длительное время и обладающий из-за этого своеобразным цветом (темно-коричневым до черного). Мореный дуб плохо поддается обработке и очень хрупок.

Дуб – пористая порода, поэтому для получения ровной, гладкой поверхности необходима дополнительная грунтовка. Дуб не поддается полировке. В работе употребляется в качестве отдельных досок, для отделки – тонкорезанная фанера.

Береза – отличается большой плотностью, тонким строением, белым цветом. Применяется для отделки строительных деталей, распространена в мебельном производстве. Древесина твердая, хорошо обрабатывается, легко окрашивается, но подвержена быстрому загниванию. Недостатки – ограниченность применения, т.к. невозможно применение для окон, дверей, подвижных конструкций.

Береза с красивой текстурой – волнистая и карельская – применяется для изготовления и реставрации уникальных мебельных изделий