27. Общие сведения о древесных материалах и изделиях. Указать положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала. Основные древесные породы, применяемые в строительстве

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 свилеватость, косослой, сучковатость, трещины, повреждения насекомыми, гниль. Хвойные — лиственница, сосна, ель, кедр, пихта. Лиственные — дуб, берёза, липа, осина.

Как строительный материал древесина обладает рядом положительных свойств: сравнительно высокой прочностью при небольшом объемном весе, достаточной упругостью и малой теплопроводностью. В благоприятных условиях эксплуатации деревянные постройки и строительные детали сохраняются очень долго, несколько сотен лет. Благодаря этим качествам и относительно невысокой стоимости древесина широко применяется в строительстве. К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести следующие свойства: анизотропность, т. е. неоднородность строения, обуславливающую различие показателей прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, что создает некоторые затруднения при применении древесины в строительстве; гигроскопичность — способность поглощать и отдавать влагу в весьма значительном количестве при изменении влажности и температуры окружающего воздуха, что ведет к набуханию (при возрастании влажности) или усушке (при уменьшении влажности) древесины с изменением ее объема. Так как вследствие анизотропности древесины эти изменения размеров в различных направлениях неодинаковы, то они вызывают внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин и короблению материалов; загниваемость, выражающаяся в способности Древесины разрушаться под действием микроорганизмов, особенно при нахождении в неблагоприятных условиях эксплуатации; сгораемость и легкая воспламеняемость, делающие деревянные постройки и конструкции огнеопасными, особенно если не приняты специальные меры для защиты их от возгорания; изменение прочности даже в пределах одной и той же породы в зависимости от условий роста дерева или наличия тех или иных пороков. Это изменение "может быть довольно большим, что обусловливает значительные колебания прочности и, следовательно, затрудняет и осложняет расчеты деревянных конструкций.

Строители должны хорошо знать как положительные, так и отрицательные свойства древесины, чтобы уметь, применяя ее в качестве строительного материала, смягчить и ослабить влияние отрицательных качеств и в максимальной степени использовать положительные, тем более что современная технология обработки древесины позволяет в значительной степени снизить указанные недостатки.

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.

Древесина хвойных пород применяется для изготовления строительных конструкций жилых, общественных, промышленных зданий, сооружений постоянного и временного назначения. Ель и пихта имеют пониженную по сравнению с сосной и лиственницей способность к загниванию.

Древесину лиственных пород (бук, береза, ольха, осина, липа и тополь) применяют для изготовления конструкций и изделий: наклонных стропил (за исключением березы) и обрешетки, доступных для осмотра и проветривания; столярных перегородок, устанавливаемых внутри зданий; внутренних дверей и фрамуг (последние - за исключением березы); внутренних дверей и фрамуг для помещений с относительной влажностью воздуха не свыше 70%; раскладок, плинтусов; галтелей; наличников; досок для чистых полов и ступеней лестниц; деревянных щитов для перекрытий и межкомнатных перегородок при условии обязательного антисептирования древесины каждого слоя.

Применение лиственных пород допускается для временных сооружений и вспомогательных устройств (опалубки, строительных лесов, креплений котлованов, оград и др.).

Сосна - широко распространенная хвойная порода. Она занимает '/6 площади всех лесов в России и отличается хорошим качеством. Древесина сосны легко обрабатывается, и ее применяют в строительстве преимущественно в качестве конструктивного материала: балок, стоек, свай, а также для производства пиломатериалов и строительных деталей.

Ель по распространенности древесных пород в России занимает второе место. Древесина ели желтовато- или розовато-белого цвета, она мягка, хорошо колется и склеивается. Эта древесина легче сосновой, но менее прочна и менее стойка против загнивания. Ель применяют в строительстве в виде бревен и пиломатериалов.

Лиственница распространена в основном на северо-востоке европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке. Запас древесины лиственницы составляет около 40 % всех запасов леса нашей страны. Лучшую древесину имеет сибирская лиственница. Внешне древесина ее похожа на сосновую, она имеет красивую текстуру (сложение), прочна и стойка.

Береза произрастает в разных полосах России, но чаще в средней и северной. Древесина березы однородна, цвет ее желтовато- или красновато-белый. Применяют березу для производства мебели, особенно широко ее используют для производства фанеры. При изготовлении столярных художественных поделок применяют так называемую карельскую березу, имеющую свилеватое строение и дающую в отделке красивую текстуру. Недостатком древесины березы является ее малая стойкость к загниванию, вследствие чего применение ее как конструктивного материала весьма ограничено.

Дуб растет в средней и южной полосе России. Он отличается высокой твердостью и стойкостью в различных средах - на воздухе, в воде и грунте. Дуб широко применяется для частей зданий, работающих в неблагоприятных условиях. Богатая текстура дуба и разнообразие ее в различных разрезах позволяют широко использовать его в отделочных работах.

Осина - весьма распространенная лиственная порода в средних и северных областях. Древесина ее мягкая, белого цвета. Осину применяют для производства кровельной щепы и обшивки саун, она отличается стойкостью во влажной среде.

Липа имеет древесину белого или красновато-белого цвета, она хорошо режется, строгается и колется. Применяют липу для изготовления столярных изделий, обшивки саун.

Ясень, произрастающий в средней и южной части, весьма ценится в столярном деле. Ядро ясеня имеет бурый цвет. Древесина его прочная, она полируется и дает красивую текстуру.

Бук растет на Кавказе и в некоторых других южных районах России. Древесина его обладает большой твердостью, хорошо окрашивается, протравливается и может имитировать более ценные породы дерева. Недостаток бука - высокое его водопоглощение и коробление. Цвет древесины белый с красными прожилками. Применяют бук в столярных и строительных работах (паркет, поручни) и для отделок.

Ценной лиственной породой для столярно-отделочных работ являются грецкий орех, произрастающий на юге, и белый орех, распространенный на Дальнем Востоке. Древесина орехового дерева хорошо полируется и дает красивую текстуру.

Другими лиственными породами, применяемыми для различных изделий, являются граб, ильм, вяз, клен и самшит. Из пород дерева, применяемых только в отделочной строительной практике, следует упомянуть красное дерево. Красное дерево (махогон) растет в тропических странах, встречается на Кавказе. Эта порода имеет ядро от красно-коричневого до буровато-красного цвета. Древесина мало коробится и не растрескивается, хорошо полируется. Древесина этой породы плотная, красновато-коричневая с фиолетовым отливом, с четко выраженными черными прожилками.