Свойства древесины как строительного материала (стр. 3 из 4)
Свилеватость — волнистая и путаная — неправильность в строении древесины, резковолнистое или беспорядочное расположение древесных 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 насекомыми (червоточина). Червоточиной называют повреждения древесины в виде поверхностных бороздок, внутренних ходов (каналов) и отверстий, проделанных некоторыми насекомыми, а чаще всего их личинками. К таковым относятся жуки-короеды, жуки-усачи, долгоносики, домовые жуки-точильщики, некоторые разновидности муравьев, бабочки (древоточцы и стеклянницы), термиты.
Степень пораженности древесины этим 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.
Рис.2. Пороки строения древесины:
а - косослой; б - крень; в - прорость; г - смоляной кармашек.
4. Загнивание и возгорание древесины. Способы защиты
Гниение и защита деревянных конструкций от гниения
Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами – дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы – (мерилиус, пория и др.) разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации.
Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.
Защита от гниения
1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80оС, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.
2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).
2.1. Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.
2.2. Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).
2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.
3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками.
Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.
Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.
Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).
Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.
Горение и защита деревянных конструкций от возгорания
Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).
Защита
1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.
2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.
5. Полуфабрикаты. Конструкции из древесины.
Древесные, материалы подразделяют на деловую древесину, пиломатериалы, щиты, плиты, фанеру.
Деловая древесина - круглый лес диаметром 300 и более миллиметров. Бревна диаметром от 80 до 110 мм называют тонкий кругляком, более 110 мм - строительным или пиловочным лесом. Длина бревен от 4 до 6 м.
Пиломатериалы подразделяются на пластины, четвертины, доски, бруски, брусья, шпон.
Пластина получается в результате продольного распиливания бревна на две равные части.
Четвертина получается при продольном распиливании пластины на две равные части.
Доска - пиломатериал, у которого ширина не менее чем в два раза больше толщины. Доски имеют толщину от 13 до 100, ширину - от 80 до 250, длину - 1000-6500 мм.
Брусок имеет толщину не более 100 мм, ширину - менее двух толщин. Бруски из досок толщиной 13-60 мм называют рейками.
Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм. Бывают обрезанные с четырех сторон - четырехгранные и обрезанные только с двух сторон - двугранные.
Необрезные ребра досок и брусков называют обзолом. В зависимости от чистоты обработки, ребер пиломатериалы бывают обрезными (без обзола) и необрезными (с обзолом).
Шпон - тонкий лист древесины. Шпон бывает строганий и лущеный. Строганный шпон получают из бревен лиственных пород путем их продольной распиловки на специальных шпонострогальных верстаках. Толщина строганного шпона 0,4-1,0 мм. Имеет красивую текстуру, благодаря чему используется для отделки (облицовки) мебели. Лущеный шпон, толщиной 0,4-1,4 мм, изготовляют лущением (обтачиванием) бревна, вращающегося на специальном верстаке. Текстура лущеного шпона однородная, малоинтересная, поэтому он используется для изготовления фанеры и облицовки столярных, стружечных и других плит.
Подбирают пиломатериалы с учетом назначения изделия. Для мебели и оборудования интерьера используют ровные полноценные доски. Для работ с пониженными требованиями к отделке (ограды, полки в мастерской или кладовой и др.) можно использовать доски с обзолом, трещинами, сучками. Для мелких изделий подойдут обрезки досок, дощечки от упаковочной тары.
Домашний мастер может с успехом использовать детали от старой мебели (двери шкафов, спинки кроватей, ножки стульев, и др.), если они не поражены жучками-точильщиками. С этих деталей нужно снять лак, краску, вынуть гвозди, снять ручки, петли, замки и т. д.
Для изготовления дверей разного назначения, встроенной мебели широко используют дощатые и каркасные щиты, столярные, древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты.
Щиты. Дощатые щиты изготовляют из досок шириной 80-120 мм, соединяя их на клею в четверть, в паз и гребень, в паз на рейку, на гладкую фугу и круглые или квадратные шипы, с помощью шпонки и в наконечник. Доски кладут годовыми кольцами по очереди в разные стороны, что значительно уменьшает коробление щита.
При соединении на клею доски обстругивают со всех сторон, потом фугуют кромки так, чтобы они по возможности плотнее прилегали одна к другой. Допускаются отклонения до 0,5 мм. После подготовки доски склеиваются. Склеенные и высушенные щиты обстругивают и фугуют, проверяя работу с помощью тонкой ровной рейки, которую прикладывают к щиту, отмечая отдельные неровные места и выправляя их. Изготовленный щит обрезают до нужных размеров. В случае необходимости щит покрывают с двух сторон одновременно шпоном, фанерой или древесноволокнистыми листами. Покрывать только одну сторону нельзя, так как щит будет коробиться.
Каркасные (пустотелые) щиты состоят из каркаса, облицованного с одной или двух сторон фанерой или древесноволокнистыми плитами. Толщина щита зависит от его размеров и назначения. Если облицовку выполняют с обеих сторон, то обстругивают только те плоскости элементов каркаса, к которым приклеивается облицовка. Если облицовывают одну сторону, то рейки каркаса обстругивают со всех сторон. Раму и внутренние элементы каркаса соединяют на шипах. Количество внутренних элементов каркаса зависит от требуемой жесткости щита и от материала облицовки. Чтобы приклеить облицовку к каркасу, на склеиваемые плоскости наносят клей и запрессовывают щит с помощью струбцин или клиньев.
Столярные плиты изготовляют из узеньких реек, укладываемых впритык и обклеенных с обеих сторон лущеным шпоном. По лущеному шпону с одной или двух сторон плиты можно наклеить строганый шпон, обладающий более высокими декоративными качествами. Реечки между собой могут быть склеены, что несколько повышает прочность плиты. Столярная плита не гнется и не трескается. Толщина плиты от 16 до 50 мм, Используется для изготовления мебели, дверей, перегородок.
Плиты. Древесноволокнистые плиты изготовляют из отходов древесины, расслоенных на отдельные волокна путем соответствующей обработки и смешанных со специальными добавками. ДВП бывают мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т), сверхтвердые (СТ) и специальные. Мягкие ДВП толщиной от 9 до 25 мм используют для термо- и звукоизоляции стен, перегородок, полов. Полутвердые ДВП толщиной от 6 до 12 мм используют для изготовления задних стенок мебели, ящиков и т. п. Твердые и сверхтвердые ДВП бывают толщиной от 2,5 до 6 мм. Из них изготовляют щитовые двери, задние стенки мебели и др. Сверхтвердые ДВП очень плотные, их лицевая сторона делается глянцевой, грунтованой или окрашенной.