Строительные материалы
Лекция №31
Древесные строительные материалы и изделия.
Свойства и строение древесины, применение.
Общие сведения
Благодаря хорошим строительным свойствам древесина давно нашла широкое применение в строительстве. Она имеет небольшую среднюю плотность, достаточную прочность, малую теплопроводность, большую долговечность (при правильной эксплуатации и хранении), легко обрабатывается инструментом, химически стойка. Однако наряду с большими достоинствами древесина имеет и недостатки: неоднородность строения; способность поглощать и отдавать влагу, изменять при этом свои размеры, форму и прочность; быстро разрушается от гниения, легко возгорается.
По породе деревья подразделяют на хвойные и лиственные. Качество древесины во многом зависит от наличия у неё пороков, к которым относят косослой, сучковатость, трещины, повреждения насекомыми, гниль. Хвойные — лиственница, сосна, ель, кедр, пихта. Лиственные — дуб, берёза, липа, осина.
Строительные свойства древесины изменяются в широких пределах, в зависимости от её возраста, условий роста, породы дерева, влажности. В свежесрубленном дереве влаги — 35-60 %, причём содержание её зависит от времени рубки и породы дерева. Наименьшее содержание влаги в дереве зимой, наибольшее — весной. Наибольшая влажность свойственна хвойным породам (50-60 %), наименьшая — твёрдым лиственным породам (35-40 %). Высыхая от самого влажного состояния до точки насыщения волокон (до влажности 35 %) древесина не меняет своих размеров, при дальнейшем высушивании её линейные размеры уменьшаются. В среднем усушка вдоль волокон составляет 0,1 %, а поперёк — 3-6 %. В результате объёмной усушки образуются щели в местах соединения деревянных элементов, древесина трескается. Для деревянных конструкций следует применять древесину той влажности, при которой она будет работать в конструкции.
Материалы и изделия из древесины
Круглый лес:
брёвна — длинные отрезки ствола дерева, очищенные от сучьев;
кругляк (подтоварник) — брёвна длиной 3-9 м; кряжи — короткие отрезки ствола дерева (длиной 1,3-2,6 м);
оцилиндрованные бревна – после обработки на токарном станке они принимают правильную цилиндрическую форму, что облегчат возведение срубов;
жерди – Д8 мм и длина 3-9м, для вспомогательных и временных сооружений, изгородей и сараев;
брёвна для свай гидротехнических сооружений и мостов — отрезки ствола дерева длиной 6,5-8,5 м.
Влажность круглого леса, используемого для несущих конструкций должна быть не более 25 %.
Стройматериалы из древесины делятся на пиломатериалы и плитные материалы.
Пиломатериалы
Пиломатериалы получают путём распиловки круглого леса.
Пластины — это продольно распиленные на две симметричные части брёвна;
брусья имеют толщину и ширину не более 100 мм (четырёхотрезные и двухкантные);
горбыль представляет отпиленную наружную часть бревна, у которого одна сторона не обработана.
Основным видом пиломатериалов считается доска необрезная и обрезная.
Высокотехнологичным видом пиломатериалов является стеновой и оконный клеёный брус, а также гнуто-клееные несущие конструкции и балки перекрытия. Изготавливают их путём склейки водостойкими клеями досок, брусков, фанеры. (Водостойкий клей ФБА, ФОК).
Из пиломатериалов изготавливают столярные изделия. Строганые длинномерные изделия — это погонаж (вагонка, половая доска, плинтус, рейка), наличники (оконных и дверных проёмов), поручни для перил, лестниц, подоконные доски, окна и двери. Столярные изделия изготавливают на специализированных заводах или в цехах из хвойных и лиственных пород.
Древесные плиты
К числу плитных строительных материалов из дерева относятся: фанера, древесно-волокнистые плиты, древесно-стружечная плита, цементно-стружечная плита, ориентированно-стружечная плита.
Фанеру изготавливают из шпона (тонкой стружки) берёзы, сосны, дуба, липы и др. пород путём склеивания его листов между собой. Шпон получают непрерывным снятием стружки по всей длине распаренного в кипятке бревна (длиной 1,5 м) на спец. станке.
Защита древесины от гниения.
1.Антисетики – ядовитые вещества, применяемые против дереворазрушающих грибков,
2. Минеральные антисептики: фтористый натрий, кремнефтористый натрий, хлористый цинк, медный купорос.
3.Органические антисептики – продукты переработки дегтя: антраценовое масло, креозот, производные фенола (получают тоже из дегтя)
Защита древесины от возгорания.
1.Огнезащитные покрытия – обмазки, краски и лаки. Обмазки состоят из не-органических связующих (глина, известь, гипс), наполнителей (слюда, асбест) и антипиренов. При контакте с огнем краски и лаки вспучиваются и образуют теплоизолирующее трудносгораемое покрытие на поверхности древесины.
2.Огнезащитные пропитки – растворы солей и некоторых веществ – антипиренов, которыми пропитывают древесину. При нагреве до т-ры возгорания антипирены действуют по следующей схеме:
- разлагаются с выделением газов, не поддерживающих горение (вода, аммиак, углекислый газ),
- плавятся с образованием газонепроницаемой стеклянной пленки,
- вспучиваются, в затем обугливаются, образуя теплоизолирующее покрытие.
Наиболее распространенные антипирены: фосфат и сульфат аммония, бура, поташ, борная кислота.
Так как технология пропитки антисептиками и антипиренами практически одинакова, то часто проводят комплексную обработку древесины против гниения и возгорания. Поводится она до окраски.