Общие сведения о древесине

ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
№
Наименование разделов и тем
урок
программы
а
Конструкционные материалы
17
Лекция №8
Назначение и номенклатура
конструкционных материалов
18
ПЗ № 6
Стеновые изделия.
Керамические и силикатные
изделия. Блоки фундаментные
и стеновые из горных пород.
19
ЛР №5
Определение свойств
керамического и силикатного
кирпича
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
Содержание раздела
Содержание
Стр.1 из 11
Перечень наглядных
пособий и
оборудования
Назначение конструкционных материалов. Виды
конструкционных материалов и их свойства
Керамический и силикатный кирпич и камни.
«Теплая керамика». Виды, свойства и
применение. Стеновые изделия из горных
пород
Определение дефектов внешнего вида,
плотности, водопоглощения и прочности
кирпича
20
ПЗ № 7
Конструкционные материалы
из чугуна и стали
21
ЛР №6
Определение свойств
металлической арматуры
22
ПЗ № 8
Изделия из древесины и
древесных отходов
ЛР №7
Определение свойств
древесины
Виды и свойства древесины. Круглые и
пиломатериалы. Погонажные изделия.
24
Лекция № 9 Бетон и
железобетон
25
ЛР №8
Определение свойств песка
Виды и свойства бетона. Компоненты бетонной
смеси, их свойства. Подбор заполнителей для
бетона. Технология изготовления.
Железобетонные конструкции
Определение плотности, зернового состава,
содержания примесей в песке
26
ЛР №8
Определение свойств щебня
(гравия)
Определение плотности, зернового состава,
содержания примесей в щебне (гравии).
Определение дробимости щебня (гравия)
27
ПЗ № 10
Расчет и подбор состава
Влияние характеристик материалов на
свойства бетона. Расчет состава бетона на
23
15 ноября
2012 г.
Виды и свойства чугуна и стали. Стальной
прокат. Стальные ограждающие конструкции.
Стальная и пластиковая арматура. Чугунные
изделия
Определение прочности и относительного
удлинения стальной арматуры
Определение пороков древесины, определение
плотности и прочности древесины
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
тяжелого бетона
28
ЛР №9
Определение свойств
бетонной смеси и тяжелого
бетона
29
ЛР №10
Экскурсия на стройплощадку
«Конструктивные элементы
зданий»
ПЗ № 11
Презентация отчетов по
экскурсии на стройплощадку
«Конструктивные элементы
зданий»
ПЗ № 12
Семинар «Нанотехнологии в
производстве бетона»
ПЗ № 13 Ролевая игра
Подбор конструктивных
элементов
30
31
32
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
основе данных лабораторной работы.
Зависимость прочности бетона от
водоцементного отношения
Определение подвижности и плотности
бетонной смеси. Определение прочности и
плотности бетона
Несущие конструкции зданий и материалы, из
которых они изготовлены
15 ноября
2012 г.
Стр.2 из 11
Образцы, приборы и
оборудование.
Рабочая тетрадь по
лабораторным
работам
Задание на экскурсию
Несущие конструкции зданий и материалы, из
которых они изготовлены
Интернет-ресурсы:
stroim-zdanie.ru
Улучшение свойств бетона и его компонентов.
Российский и мировой опыт в производстве
товарного бетона
Подбор конструктивных элементов в
зависимости от назначения и архитектурнопланировочного решения зданий и сооружений.
Интернет-ресурсы:
rusnanonet.ru,
stroysss.ru,
Задания для ролевой
игры
http://afproject.ru
Занятие №17
Изделия из древесины и древесных отходов
Общие сведения о древесине
Древесина относится к одному из весьма распространенных строительных материалов.
Древесные материалы применялись в строительстве с глубокой древности. Еще в XII... XIII вв.
русскими зодчими были созданы замечательные сооружения из древесины — мосты, стеновые
укрепления, великолепные по архитектурной выразительности и долговечности здания.
Некоторые из них сохранились и до сих пор как памятники архитектуры.
В XVIII...XIX вв. древесина оставалась одним из основных строительных материалов в
России. Основные лесные массивы произрастают в России главным образом в Сибири и на
Дальнем Востоке. Это огромная общественная ценность, определяющая климатические
условия в стране, сохраняющая здоровье человека.
Древесина обладает рядом положительных свойств:
 достаточно высокая прочность — при сжатии предел прочности составляет 35... 70 МПа,
при растяжении и изгибе пределы прочности, равны 80... 120 МПа;
 легкость — средняя плотность древесины составляет примерно 400...600 кг/м3 (у самых
распространенных пород— сосны, ели, лиственницы, дуба);
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.3 из 11
 низкая теплопроводность (особенно поперек волокон);
 высокая химическая стойкость в отношении кислот и щелочей;
 технологичность при использовании: гвоздимость, легкая обрабатываемость, надежная
склеиваемость и т. д.;
 красивый внешний вид.
Сочетание высокой прочности и легкости обеспечивает высокий коэффициент
конструктивного качества (ККК) древесины. Этот коэффициент равен отношению предела
прочности при сжатии материала к его средней плотности. У древесины этот коэффициент
равен 0,7 и выше, тогда как у кирпича 0,06...0,15, у стали марок 3 и 5 — от 0,5 до 1,0. Высокие
показатели ККК у пластмасс.
Текстура древесины - это естественный рисунок, образованный волокнами и слоями
древесины и обусловленный особенностями ее структуры. Зависит от расположения
древесных волокон, различимости годовых слоев, цветовой гаммы древесины, количества и
размеров сердцевинных лучей. По цвету и текстуре определяют породу древесины.
Твердость древесины в первую очередь зависит от породы древесины, а также в
большой степени от условий роста дерева, влажности и пр. В пределах одного вида разброс
значений может быть весьма значительным. Обычно указываются средние относительные
показатели твердости по Бринелю в процентах по отношению к дубу, относительная твердость
дуба принимается за 100%.
Твердость по Бринелю определяется вдавливанием в испытываемый образец стального
закаленного шарика диаметром 10 мм с определенной силой. Затем измеряют образовавшуюся
лунку и рассчитывают величину твердости по Бринелю (чем меньше лунка, тем тверже
древесина). Чем тверже древесина, тем выше число по этой шкале.
Древесина является гигроскопичным материалом, который обладает свойством
поглощать влагу из окружающей среды и отдавать ее. Ее влажность изменяется при
изменении
климатической
характеристики
окружающего
воздуха.
Например,
при
относительной влажности воздуха 50% и температуре +20 °С равновесная влажность
древесины составит 9%, при влажности воздуха 30% и температуре +25 °С этот показатель
равен 5%. Скорость изменения влажности древесины зависит от породы.
При изменении влажности древесины происходит и изменение линейных размеров
планок, характеризуемое коэффициентом линейного расширения. Данный показатель
выражается в % от ширины планки.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Деформация
древесины,
являющейся
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
анизотропным
материалом,
15 ноября
2012 г.
Стр.4 из 11
происходит
неодинаково в различных направлениях и зависит от типа распила и от наличия остаточных
напряжений после сушки. Свежесрубленное дерево может иметь относительную влажность
древесины 50-70%. Существуют различные способы сушки древесины, в т.ч. горячим
воздухом, СВЧ и с помощью вакуумных камер. В ходе технологического процесса важно не
только довести влажность древесины до требуемой величины (9±3 %), но и не создать при
этом остаточных напряжений, которые могут в дальнейшем привести к короблению паркета
или его растрескиванию. Необходимо понимать, что даже хорошо высушенный паркет будет
реагировать на перепады влажности в помещении. Но при этом изменения, происходящие в
нем, не будут носить критический характер, если относительная влажность и температура в
помещении соответствуют нормальным условиям.
Исходя из общих для разных пород
древесины критериев оценки, можно определить характеристики, которые трансформируются
в потребительские свойства изделий из древесины, и составить соответствующую таблицу.
В качестве критериев оценки свойств древесины применяются следующие:

твердость и стойкость к нагрузкам, влияющие на износостойкость - срок службы паркетного
пола;
 стабильность и степень усадки, характеризующие реакцию древесины на изменение
температуры и влажности и определяющие, в том числе совместимость разных пород в
структурах художественного паркета;
 степень окисления, определяющая стабильность цвета древесины в процессе эксплуатации;
выразительность
текстуры,
характеризующая
эстетические
свойства
поверхности
древесины.
Защита древесины подразумевает сравнительно широкий круг мер и средств,
призванных воспрепятствовать влиянию на нее воздействий, разрушающих ее или
изменяющих ее характеристики в нежелательном направлении. Это, прежде всего защита от
влажности, предусматривающая нанесение на поверхность дерева (с пропиткой его на
некоторую глубину) лаков, восковых мастик или масел. Защита от влажности в процессе
хранения и транспортировки предусматривает использование соответствующей упаковки,
защищающей как от влажности, так и от механических воздействий при перевозке. Для
определенных условий эксплуатации предусматривается пропитка древесины гидрофобными
и антисептическими средствами.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.5 из 11
С целью повышения твердости древесины при изготовлении некоторых видов
напольных покрытий она подвергается специальному прессованию, повышающему плотность
поверхностных слоев. Для таких видов напольных покрытий, как паркетная доска и пронтопаркет,
используется
перпендикулярным
многослойная
креплением
структура
слоев,
что
в
подоснове
способствует
материала
повышению
с
взаимно-
стабильности
геометрических размеров элементов напольных покрытий.
И, наконец, задаче защиты натуральной древесины служит поддержание нормальных
условий эксплуатации напольных покрытий из нее. Ибо, несмотря на все защитные покрытия
и меры по гидроизоляции полов, мы ценим натуральные деревянные полы, кроме всего
прочего, за их способность «дышать», т.е. обеспечивать влагообмен с окружающим воздухом.
Излишняя влажность или, наоборот, пересушенный воздух вредны для нас также, как и для
используемых нами изделий из натурального дерева. При этом следует иметь в виду, что ни
применяемая упаковка, ни любые виды защитных покрытий, используемых для полов, не
обеспечивают полной влагонепроницаемости.
Древесина обладает и некоторыми недостатками, ограничивающими области ее
применения:
 анизотропностью, т. е. неоднородностью ее структуры и свойств в разных направлениях;
 повышенной гигроскопичностью;
 загниваемость в переменно-влажностных условиях;
 легкая возгораемость;
 наличие разнообразных пороков, снижающих сортность древесных материалов.
Большинство этих недостатков возможно преодолевать техническими мероприятиями
и созданием благоприятных условий при эксплуатации конструкций из древесины.
Строение древесины изучают на трех разрезах ствола — поперечном, или торцевом,
радиальном, проходящем через ось ствола, и тангенциальном, параллельном оси ствола.
Ствол состоит из следующих структурных элементов:
 Кора состоит из корки и луба. Луб проводит питательные вещества от кроны в ствол и
корни. Кора составляет от 6 до 25% объема дерева.
 Камбий, расположенный под лубом,— тонкий кольцевой слой живых клеток, способных к
делению и росту; большая их часть откладывается в сторону древесины, меньшая — в сторону
луба. Древесина является основной частью ствола и находится под камбиальным слоем. По
ней поднимается вода от корней в крону.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.6 из 11
 Сердцевина, или сердцевинная трубка, — примерно в центре ствола вдоль его оси является
рыхлой
первичной
малопрочной
тканью.
Древесина
состоит
из
концентрически
расположенных годичных слоев. Каждый годичный слой представлен ранней (весенней) и
поздней (летней) древесиной. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета, поздняя —
летом и в начале осени. Чередуясь, ранняя и поздняя древесина создают слоистость в строении
дерева. Летняя древесина является более плотной, чем весенняя.
 По радиальным направлениям в виде узких полосок проходят так называемые
сердцевинные лучи, чаще невидимые простым глазом; они видны у дуба, бука, клена и
некоторых других пород дерева.
 Лиственные породы имеют водопроводящие сосуды, которые проходят вдоль оси ствола в
древесине и на поперечном разрезе видны их только сечения разной формы. В некоторых
породах они крупные и хорошо видны, образуя как бы кольца. Такие породы называют
кольцесосудистыми—дуб, ясень, вяз. Породы с мелкими, беспорядочно расположенными
сосудами называют рассеянно-сосудистыми — береза, осина, липа, клен, ольха, бук.
 В разном возрасте внутренняя часть древесины ствола некоторых пород приобретает более
темную окраску, что объясняется выделением в эту древесину дубильных и красящих
веществ. Такая древесина называется ядровой или ядром, а породы, имеющие ядро,
называются ядровыми. К ним относятся: из хвойных пород — сосна, лиственница, кедр; из
лиственных — дуб, ясень, вяз.
 Периферийная, неокрашенная часть древесины — заболонная (заболонь). В породах, в
которых отсутствует ядро, имеется только заболонь; они называются заболонными: береза,
липа, клен, граб и др. Различают еще одну разновидность пород — спелодревесные, которые
имеют спелую древесину в центральной части ствола (более сухую, чем остальная), заболонь
одинаковой со спелой древесинной окраской. К ним относятся ель, пихта, бук, осина.
Древесина ядра имеет пониженную влажность и повышенные стойкость против загнивания и
прочность по сравнению с древесиной заболони.
 У многих хвойных пород (сосна, ель, лиственница, кедр и др.) присутствуют смоляные
ходы, представляющие собой тонкие каналы в древесине, заполненные смолой. Они
отсутствуют у пихты, можжевельника, тисса. Смоляные ходы бывают вертикальными и
горизонтальными, сообщающимися друг с другом. Простым глазом можно рассмотреть только
вертикальные смоляные ходы. Смола повышает стойкость древесины против гниения.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.7 из 11
Распил древесины
Стоимость пиломатериалов
(А) - Рустикальный распил
(Б) - Тангенциальный распил
(В) - Радиальный
определяется исходя из многих факторов: это и порода
древесины, и степень обработки различными средствами,
уровень экологической безопасности и эстетической
красоты, степень водостойкости и огнестойкости,
необходимость в дополнительной отделке или отсутствие
оной, и др. Кроме того, на цену, запрашиваемую за пиломатериалы,
значительное влияние оказывают также технология распила,
наличие дефектов и сорт.
Одними из самых дорогих будут пиломатериалы, полученные
методом радиального распила. При радиальном распиле плоскость
разреза всегда проходит прямо через сердцевину ствола дерева. По
текстуре и цвету древесина таких досок имеет довольно однородные
характеристики. Доски радиального распила обладают повышенной
устойчивостью к внешним воздействиям, практически не
подвержены
деформации
и
имеют
высокую
степень
износостойкости. Коэффициент усушки такой доски равен 0,19%,
тогда как коэффициент разбухания не превышает 0,2%, что вдвое
лучше, нежели аналогичные показатели досок тангенциального
распила.
Выход досок, полученных методом радиального распила составляет
не более 10-15% от общего объема древесины, соответственно
стоимость таких досок достаточно высока.
При тангенциальном распиле плоскость разреза проходит на
определенном расстоянии от сердцевины и по касательной движется
к годичному слою древесного ствола. Доски тангенциального распила обладают ярко
выраженным естественным рисунком (текстурой), годичные кольца также четко
просматриваются, располагаясь волнообразно. Коэффициенты разбухания и усушки у таких
досок несколько выше, однако, данные пиломатериалы значительно доступнее по цене.
По сортам готовую продукцию различают на три сорта:
«Элит» – отсутствуют какие-либо пороки древесины.
«А» – допускается наличие не более 2-х живых сучков на один погонный метр.
«В» – допускается наличие мертвых и выпадающих сучков, а также наличие смоляных
карманов.
Под пороками древесины понимают природные недостатки отдельно взятых участков
древесины, которые значительно снижают ее качество и/либо ограничивают ее использование.
Дефекты представляют собой пороки древесины, имеющие механическое
происхождение, которые возникают в процессе заготовки, транспортировки, сортировки,
механической обработки и пр.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.8 из 11
Наиболее часто встречающимися пороками древесины являются: косослой,
свилеватость, завиток, кармашек, сердцевина, смещенная сердцевина, двойная сердцевина,
сухобокость, прорость и др.
Пороками древесины называют различные отклонения от нормы, существенно
изменяющие и, как правило, понижающие качество древесины, ограничивающие ее
использование. К порокам относят также повреждения древесины грибами и насекомыми, а
иногда и дефекты, возникающие при обработке древесины (например, при камерной сушке).
Всего насчитывают свыше 200 пороков.
Пороки делят на девять групп; сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения
древесины, химические окраски, грибные поражения, повреждения насекомыми, инородные
включения и дефекты, деформации.
Пороки древесины можно разделить также по времени их образования:
 возникающие в растущем дереве
 образующиеся в срубленном дереве
Пороки растущего дерева переходят в срубленную древесину, в которой, в свою очередь,
возникают пороки, аналогичные некоторым порокам растущего дерева. Поэтому обычно их
рассматривают совместно.
Сучки — живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие
представляют собой части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность
строения древесины, затрудняют обработку пиломатериалов, нарушают правильность
распределения внутренних напряжений, снижают прочность древесины и, следовательно, ее
сортность.
Ненормальные окраски и гнили. Ложное ядро отличается от настоящего ядра
древесины непостоянством по времени образования, по форме и размерам. Ложное ядро чаще
всего встречается у бука, березы и других заболонных и спелодревесных пород; иногда
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.9 из 11
располагается эксцентрично. Значительного влияния на качество древесины этот порок не
оказывает, если отсутствует признак загнивания, но может нарушать общую фактуру изделия.
Пятнистость (радиальная и тангенциальная) наблюдается на торце в виде пятен
шириной не более ширины годичного слоя, вытянутых на радиальном срезе незначительно в
виде узких полос, а на тангенциальном — в виде широких полос, вытянутых вдоль ствола на
несколько метров. Этот порок, ухудшая внешний вид пиломатериалов, не влияет на их
механические свойства.
Ложное ядро и пятнистость характерны для растущего дерева. Но изменение окраски,
сопровождаемое гнилью, наблюдается также и у срубленной древесины при ее хранении. В
частности, к ним относятся химические и грибные окраски. К химическим окраскам относятся
желтизна, оранжевая окраска, продубина, чернильные пятна, дубильные потеки. Все эти
разновидности окраски проникают на глубину 1 ... 5 мм, но мало влияют на физикомеханические свойства древесины, ухудшая в основном только внешний вид пиломатериалов.
Грибные окраски (гнили) поражают отмирающую и мертвую древесину.
На отмирающей древесине при медленном подсыхании образуется так называемая
прелость вследствие поражения складскими грибами: плесень, цветной налет в 1 ... 2 мм
глубиной, цветная заболонь, синева, коричневая или желтая окраска (в виде лимонно-желтых
пятен и полос в отличие от химической окраски), коричная окраска; эти окраски развиваются за
счет содержимого отмирающих клеток и мало затрагивают клеточные стенки, поэтому физикомеханические свойства древесины ухудшаются незначительно. Более опасными являются
изменения окраски древесины, связанные с формированием гнили у растущего дерева и
мертвой древесины.
Гнили у растущего дерева — пестрая, белая и бурая — образуются под воздействием
грибов. Белая, пестрая (коррозийные гнили) и бурая (деструктивная) гнили развиваются
постепенно с появлением пятен и полос до появления мягкой гнили, имеющей трухлявоволокнистую структуру и легко ломающейся пальцами. Гнилая древесина почти полностью
теряет свои механические свойства, сильно понижается плотность; она непригодна к
использованию в строительстве.
Гнили мертвой древесины являются одним из самых опасных видов пороков. Они
могут развиваться после вторичного увлажнения в лежалой древесине и открытых деревянных
сооружениях. Особенно распространена бурая деструктивная гниль, вызываемая грибами
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.10 из 11
заборным, столбовым, шпальным и др. Древесина становится бурой, появляются поперечные и
продольные трещины; древесина быстро приобретает трухлявость и распадается на куски.
В закрытых сооружениях, плохо проветриваемых, с высокой влажностью и умеренной
температурой развивается бурая деструктивная гниль под воздействием так называемых
домовошахтных грибов, настоящего домового гриба (грибница ватообразная с каплями
желтоватой жидкости), пленочного домового гриба (плодовое тело пленчатое распростертое),
белого домового гриба (плодовые тела белые, мягкие, распростертые с большими угловатыми
порами), шахтного или пластинчатого домового гриба (развивается в подземных сооружениях).
Эти разновидности грибов и делают древесину непригодной для применения, и опасной
для окружающих древесных материалов.
Водослой — участок древесины, сильно пропитанный водой, расположенный на месте
ядра, спелой древесины, ложного ядра или радиальной пятнистости. Как правило, водослой
связан с очагами гнили. Водослойная древесина отличается повышенными усушкой и
разбуханием; после высыхания образуются трещины.
Грибные ядровые пятна и полосы — измененная окраска в зоне ядра, вызываемая
грибами в растущем дереве, наблюдается на торцах и продольном разрезе. Этот порок имеет
также название как темнина или краснина. Ухудшая внешний вид пиломатериалов, порок на
механические свойства почти не оказывает заметного влияния.
Значительное влияние на снижение качества древесины оказывают пороки, именуемые
трещинами. Они характерны как для растущего дерева, так и для мертвой древесины, хотя их
вид и paзмеры различные.
Трещины
Трещины продольные — метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через
сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по
длине ствола от комля (нижней части растущего дерева) до зоны живых сучков, расширяясь от
периферийной части ствола к сердцевине.
Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в
одной плоскости; сложные — по одному диаметру, но идут по спирали или по нескольким
диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям).
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.11 из 11
Отлупные трещины — неполные и кольцевые — внутренние трещины, проходящие в
зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп как порок особенно часто
встречается у дуба, осины, пихты, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины
образуются при раскачке дерева ветром и при резкой смене температуры. Метики и отлуп,
возникнув у растущего дерева, увеличиваются в своих размерах в срубленном дереве при его
высыхании.
Морозные трещины — открытые радиальные трещины, видимые на поверхности
ствола (чаще в комлевой части дерева) и распространяющиеся до сердцевины. Возникают
зимой при резком охлаждении стволов. Чаще всего поражают толстые стволы клена, бука, дуба,
ясеня, ореха, а иногда осину и липу.
Пороки формы ствола.
Сбежистость
—значительное
(выше нормы) уменьшение диаметра
ствола
от
комля
к
вершине,
в
пиломатериалах ведет к перерезанию
волокон; сильно понижает пределы
прочности при поперечном изгибе.
Кривизна
ствола
—
искривление по длине ствола; бывает
простая кривизна — характеризуется
одним изгибом по длине ствола и
сложная — несколькими изгибами.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.12 из 11
Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части (в 1...2 раза и более) по
сравнению с диаметром сортамента, измеренном на расстоянии 1 м от комлевого торца (частый
случай сбежистости). Ребристая закомелистость носит название ройки. Этот порок также
уменьшает выход пиломатериалов и шпона.
Пороки строения древесины.
Наклон волокон (косослой) — волокна
располагаются не параллельно оси ствола, а
винтообразно, по спирали. Косослой оказывает
отрицательное влияние на качество древесины, ее
физико-механические свойства. Наклон волокон
>5%
значительно
снижает
предел
прочности
древесины при растяжении вдоль волокон и
поперечном изгибе. С изменением влажности
древесина
с
наклоном
волокон
склонна
к
значительному короблению и скручиванию.
Крень
бывает
сплошная
и
местная.
Характерна для комлевой части наклонных и
искривленных стволов хвойных пород. Это резкое
утолщение поздней зоны годичных слоев при
эксцентричном расположении сердцевины.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.13 из 11
Плотность древесины сильноразвитой крени на 15...40% выше нормальной (кремнина) и
мешает
механической
обработке
древесины.
Свилеватость — волнистая и
путаная — неправильность в строении
древесины,
резковолнистое
беспорядочное
древесных
или
расположение
волокон.
Встречается
преимущественно у лиственных пород
в нижней комлевой части ствола у
осины, клена, ясеня, березы, тополя и
др. Свилеватость снижает у древесины
прочность при растяжении, изгибе,
сжатии, но увеличивает прочность при
скалывании.
Свилеватую
древесину
используют в качестве отделочного
строительного материала.
Повреждения
(червоточина).
насекомыми
Червоточиной
называют повреждения древесины в
виде
поверхностных
внутренних
ходов
бороздок,
(каналов)
и
отверстий, проделанных некоторыми
насекомыми,
а
чаще
всего
их
личинками. К таковым относятся жукикороеды,
жуки-усачи,
долгоносики,
домовые жуки-точильщики, некоторые
разновидности
муравьев,
бабочки
(древоточцы и стеклянницы), термиты.
Степень пораженности древесины этим
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.14 из 11
пороком определяют количеством отверстий на 1 м лесоматериала, а в фанере — количеством
отверстий на один лист. Кроме того, следует отметить дефекты, которые возникают в основном
при неправильных режимах обработки древесины.
Трещины усушки образуются в срубленной древесине и пиломатериалах при
несоблюдении установленного режима сушки. Различают трещины торцевые, пластевые,
кромочные, сквозные. Трещины усушки имеют меньшую толщину, чем метиковые и морозные,
но также снижают прочность и сортность древесины.
Покоробленность относится к деформациям, возникающим при распиловке или сушке
древесины; она затрудняет или даже полностью исключает использование пиломатериалов.
Механические повреждения при обработке древесины — отщеп, скол, вырыв и другие
также затрудняют использование ее по назначению.
Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы,
получаемые
путем
механической
обработки
дерева;
модифицированная
древесина,
обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.;
древесные изделия — фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесноволокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др. Лесоматериалы подразделяются на
круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты —
опилки, стружки, щепа, древесная мука.
Круглые лесоматериалы, т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их
делят на части (раскряжевка) разной длины—бревна, кряжи, чураки. По толщине круглые
лесоматериалы подразделяют на крупные диаметром более 26 см, средние —от 14 до 24 см,
мелкие —от 6 до 13 см. Еще более тонкий лес от 3 до 7 см называют жердями. В зависимости
от качества древесины (наличия пороков) и дефектов при обработке круглые лесоматериалы
делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.15 из 11
Пиломатериалы подразделяют на бруски, брусья, пластины, четвертины, доски и
горбыль. Бруски имеют толщину менее 100 мм и ширину не более двойной толщины. Брусья
имеют толщину и ширину более 100 мм; доски имеют толщину менее 100 мм и ширину более
двойной толщины. Брусья и доски бывают обрезные и необрезные (кромки не пропилены или
пропилены меньше, чем на половине длины). Доски тоньше 32 мм называют тонкими или
тесом. Длина досок от 1 до 6,5 м.
Доски и брусья хвойных пород делят на пять сортов — отборный, 1-й, 2-й, 3-й и 4-й. В
столярном производстве используют только 1-й и 2-й сорта. Максимальная ширина досок и
брусьев 250 мм, у брусков — 200 мм. Пиломатериалы лиственных пород делят на три сорта.
Для производства деталей готовых изделий применяют так называемые заготовки — доски и
брусья, прирезанные применительно к заданным размерам и с припусками на механическую
обработку и усушку. Их используют для клееных конструкций, а также для изготовления
плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др.
Изделия из древесины. Элементы небольшого поперечного сечения—деревянные
фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это
плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки,
раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на
другой гребень).
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.16 из 11
Столярные плиты состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек
путем их тесного состыковывания «впритык», и наклеенных на него с обеих сторон шпона в
один или два слоя. Для производства столярных плит используют древесину хвойных и
лиственных мягких пород, главным образом отходы производства (горбыли, рейки и др.).
Размеры столярных плит: длина — до 2500 мм, ширина— до 1525 мм, толщина — до 30 мм.
Из этих плит изготовляют двери, перегородки, щитовую мебель и пр.
К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и
мозаичный (наборный) паркет. Штучный паркет состоит из планок твердых пород дерева
(дуба, ясеня, бука, клена и др.), определенных размеров и формы. Паркетные доски
представляют собой очень экономичные индустриальные изделия, поскольку на них
расходуется очень мало ценной древесины— дуба, ясеня, бука, клена, вяза и других твердых
пород. Планки на них имеют длину 140... 170 мм, ширину 20... 30 мм и толщину всего 6.. .8 мм
и наклеиваются водостойкими клеями на реечное основание длиной 1,2.. .3,0 м, шириной 150.
..175 мм, изготовленное из обычных хвойных и лиственных пород — сосны, ели, пихты,
березы, ольхи, осины и др.
Паркетные щиты состоят из деревянного основания из брусков и лицевого покрытия
из паркетных планок {чаще квадратных). Щиты размерами 400x400 или 800X800 мм
соединяются между собой в паз и гребень или на вкладные шпонки. Наборный (мозаичный)
паркет состоит из отдельных планок из твердых пород дерева, наклеенных лицевой
поверхностью на бумагу водорастворимым клеем, который смывается после укладки паркета
на основание.
К изделиям из древесины относится также фанера, применяемая в качестве
отделочного и конструктивного материала в деревянных конструкциях. Фанера состоит из
отдельных тонких слоев древесины — шпона, полученных лущением на специальных
лущильных машинах или строганием распаренных древесных кряжей и склеенных между
собой. Слои шпона располагают так, чтобы направление волокон в соседних слоях было
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.17 из 11
взаимно перпендикулярно. Чаще всего фанера имеет нечетное число слоев — 3, 5, 7 и т. д.,
толщину от 1,5 до 18 мм и размеры листа до 2400X1525 мм. Фанера бывает обычная клееная и
декоративная, облицованная пленочным покрытием из смол или декоративной бумагой.
Применяется также бакелизированная фанера из листов березового шпона, склеенных фенолоили крезолоформальдегидными смолами, которая отличается повышенной прочностью и
водостойкостью.
Столярно-строительние изделия — оконные и дверные блоки, перегородки и панели
жилых и гражданских зданий — относятся к крупноразмерным изделиям. Изготовляются
целые комплекты для сборных деревянных домов — брусковых, каркасно-обшивных и
каркасно-щитовых.
Их
производство
осуществляется
на
специализированных
деревообрабатывающих заводах; там же изготовляют балки для перекрытий, щиты для наката
и перегородок, арки и части металлодеревянных ферм, сваи, шпунт, мостовые брусья и
шпалы.
В последние годы все шире применяются клееные конструкции, крупноразмерные
элементы,
изготовляемые
путем
склеивания сравнительно небольших
деревянных заготовок друг с другом
или с другими материалами — арки,
балки двутаврового сечения, блоки и т.
д. Их изготовляют на водостойких и
высокопрочных
полимерных
клеях.
Они отличаются большей прочностью,
водостойкостью,
био-
и
огнестойкостью,
чем
конструкции
древесины,
из
обычные
не
подвержены усушке и короблению. Использование клееных конструкций— один из наиболее
экономически эффективных путей применения древесины в строительстве.
Строительные материалы из древесных отходов
Чтобы получить достаточно полное представление об использовании древесины в
строительстве, ниже рассмотрены еще строительные материалы, получаемые из древесных
отходов. Строго говоря, эта группа материалов в большей мере относится к искусственным
материалам (ИСК), так как при их получении происходит частичное или полное изменение
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.18 из 11
химического состава древесины под влиянием химической технологии. Вместе с тем эти
материалы можно рассматривать как пример отсутствия четкой границы между природными и
искусственными материалами, применяемыми в строительстве. Такие примеры с не вполне
четкой границей раздела между этими типами материалов встречаются и при рассмотрении
каменных и других материалов.
В нашей стране ежегодно заготовляется огромный объем древесины, которая
направляется главным образом на нужды строительства. Однако чем больше вырабатывается
деловой древесины, тем больший отход получается при лесозаготовках и переработке
стволовой древесины. Технический прогресс коснулся главным образом механизированного
производства
столярных
и
древесно-волокнистых
плит,
деревобетона
(арболита),
древесностружечных плит, щитов и др., из отходов практически любых размеров. Такие плиты
и многие другие изделия анизотропны по свойствам, не коробятся, не усыхают и как
полуфабрикат используются при производстве красивых фанерованных дверей, встроенной
мебели, облицовочных панелей, перегородок, теплоизоляционных изделий и деталей, стеновых
блоков и панелей (из арболита), паркета и кровли и т. п. И тем не менее на многих лесосеках и
заводах продолжает скапливаться огромное количество отходов.
Из кусковых отходов лесопиления и деревообработки могут быть изготовлены клееные
панели, щиты и плиты, щитовый паркет, дверные коробки, кровельная и штукатурная дрань,
кровельная плитка и гонт, заготовки для столярного производства, арболит и стеновые блоки
и панели из него, древесноволокнистые и древесно-стружечные плиты и др. Они с успехом
заменяют деловую древесину. Среди них особой известностью в строительстве пользуются
древесно-волокнистые плиты.
Древесно-волокнистые плиты (ДВП) изготавливают методом горячего прессования
равномерно
размолотой
древесной
массы,
пропитанной
синтетическими
смолами,
с
включением в массу некоторых добавок (синтетических смол, антисептиков, парафина,
канифоли и т.д.).
Древесно-стружечные плиты (ДСП) изготавливают методом горячего плоского
прессования древесных частиц (стружек), смешанных со связующим веществом, главным
образом - синтетическими смолами.
Отдельные сорта плит используют для отделки полов, стен, перегородок, дверных
проемов, встроенной мебели, для облицовки кухонной мебели и других элементов в жилых,
общественных и промышленных зданиях. Плиты для декоративных целей обрабатывают с
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.19 из 11
получением необходимой окраски их поверхности, тиснения и пр. Большим спросом у
строителей пользуются также плиты древесно-стружечные плоского прессования, применяемые
в качестве конструкционного и отделочного материала.
Широкое применение имеет арболит как стеновой материал. Особенно часто изделия из
древесных отходов используют как теплоизоляционный материал.
Значительное количество древесных кусковых отходов щепы и стружки, в частности
хвойных пород, может быть использовано при производстве кровельного картона. В нем
содержание древесного волокна возможно увеличить до 40% и более взамен тряпья, качество
которого снизилось в связи с избытком в нем синтетических волокон, непригодных для
кровельного картона.
Один из современных материалов для устройства полов – ламинат - выполнен на
основе ДВП его отличает:
 абразивная устойчивость (сопротивление истиранию);
 устойчивость к сжатию при длительной нагрузке, ударостойкость, устойчивость к точечному
воздействию;
 устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения, выцветанию (светостойкость);
 термостойкость;
 устойчивость к продуктам бытовой химии;
 антистатичность;
 простота укладки; пригодность для монтажа системы отопления в полу (как правило
водяного и только для бесклеевых систем);
 гигиеничность (простота уборки).
Структура ламинированной панели
напольного покрытия:
1. несущая основа (плита);
2. декоративный слой;
3. защитный слой;
4.стабилизирующий
(противодеформационный) слой;
5.дополнительный
звукоизолирующий
слой
Структура
ламинированной
панели
напольного покрытия выглядит
следующим
образом
-
это,
прежде всего, несущая основа
(плита),
сверху
которой
находится декоративный слой с различными рисунками, который в свою очередь защищен от
внешних воздействий защитным слоем. Снизу основа покрывается так называемым
стабилизирующим (противодеформационным) слоем. Между декором и панелью могут
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.2
Конструкционные
материалы
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.20 из 11
присутствовать также дополнительные слои. Общая толщина панели может быть от 6,2 до 13,0
мм.
Из опилок и стружек материалы и изделия изготовляют либо на основе вяжущих
веществ (опилкобетон, ксилолит, термиз, термопорит, гипсопилочные блоки и др.), либо без
применения специальных вяжущих (лигноуглеводные пластики, вибролит и др.).
Среди других изделий с применением коры и сучков с добавлением или без добавления
связующих следует отметить изоляционные плиты, плиты из цельной коры, сучкоблоки и др. В
изоляционных плитах пресс-масса из измельченной коры ели, гидрофобизатора и антипирена
обрабатывается связующим в виде сульфитной барды (отхода производства целлюлозы по
сульфитному способу) с последующим формованием и горячим прессованием плит. В плитах
из цельной коры ели, пихты или лиственницы отсутствует какое-либо дополнительно
введенное вяжущее или клеящее вещество. Для их получения снимают кору специальным
образом со ствола и ее обрабатывают и склеивают в листы путем прессования. Эти плиты
размером по длине до 3 м, ширине 0,4... 1,2 м и толщине до 25 мм используют для обшивки
стен, перегородок, устройства кровли (иногда с покрытием известковым раствором). При
изготовлении сучкоблоков используют отходы от лесозаготовок — свежесрубленные ветви
сосны, ели, ивы, пихты, кедра и др. Спрессованный готовый блок из ветвей стягивается в двух
местах проволокой диаметром 3 мм, а неровности в виде боковых сучков удаляются
циркулярной пилой. Блоки, прошедшие антисептирование, подвергают атмосферной сушке до
влажности 20... 30%, используют в бескаркасном одноэтажном строительстве, а также для
изоляции. При увеличении высоты зданий применяют в сочетании с металлической арматурой
диаметром 4 ... 8 мм, укладываемой на уровне перемычек, подоконников и др.