8. ДРЕВЕСНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Широкое применение древесины в строительстве объясняется рядом положительных её свойств: высокий коэффициент конструктивного качества (при невысокой средней плотности высокая прочность), малая теплопроводность, легкость обработки, высокая морозостойкость, химическая стойкость. Древесина не лишена недостатков: анизотропность строения, гигроскопичность, низкая биостойкость, незначительная огнестойкость, наличие пороков.

Древесина используется в строительстве для изготовления несущих конструкций (балок, стоек, стропил и т.д.), для изготовления несущих конструкций (балок, стоек, стропил и т.д.), для производства столярных изделий (оконные переплеты, полотна дверей, наличники, плинтуса и т.д.), для изготовления готовых индустриальных конструкций (клееные балки, фермы), для синтетических материалов (древесно-слоистые пластики, древесно-волокнистые, древесно-стружечные плиты и т.д.)

При глубокой переработке, достигается наиболее полное использование древесины за счет увеличения выхода сырья, вовлечения в переработку всех отходов, включая кору.

Применение синтетических смол, полимеров, минеральных вяжущих, позволяет получать из отходов древесины материал, не уступающий по свойствам исходной кондиционной древесине. Этим достигается экономия дорогостоящего пиломатериала и сохранение лесных запасов.

Строение древесины изучается в трех разрезах: поперечном, радиальном и тангентальном (рис.8.1.).

Порода древесины, её возраст, выявляются при рассмотрении поперечного разреза (рис.8.2.).

Поперечные концентрические круги, состоящие из более плотных слоев поздней древесины и более рыхлых – ранней древесины, называются годовыми кольцами (слоями).

Качество материалов, определяется рядом физико-механических испытаний и наличием пороков в древесине.

8.1. Определение породы по внешним признакам древесины

Внешние признаки древесины, по которым можно определить вид породы, могут быть подразделены на основные и вспомогательные.

Рис.8.1. Основные разрезы ствола

а) – поперечный (торцовый), б) – радиальный, в) – тангентальный

К основным признакам относятся особенности микроскопического строения древесины: наличие и общий вид заболони и ядра; степень видимости годовых слоев и их очертания; различие между ранней и поздней древесиной годовых слоев, размер и степень видимости сердцевинных лучей; размеры, распределение и состояние сосудов; величина и количество вертикальных смоляных ходов.

Рис. 8.2. Поперечный разрез

1 – кора , 2 - камбий, 3 – заболонь, 4 – ядро, 5 – сердцевина

К вспомогательным признакам относятся цвет, текстура, блеск, запах, масса, прочность.

Приборы : лупа складная.

Материалы: коллекция пород древесины.

Ознакомиться с коллекцией пород древесины. Пользуясь лупой и перечисленными признаками, описать 5-6 образцов по проводимой форме и определить название пород дерева.

Таблица 8.1

Определение породы по внешним признакам древесины

№	Основные признаки	Вспомогательные признаки	Группа пород	Название пород
1	2	3	4	5

8.2. Определение числа годовых слоев и процент поздней древесины.

Средняя ширина годовых слоев и процентное содержание поздней (летней) древесины в значительной мере определяют физико-механические свойства древесины. При отсутствии возможности определения в лаборатории качества древесины путем механических испытаний, можно, зная число годовых слоев в 1 см² и процент поздней (летней) древесины, по существующим эмпирическим формулам, приближенно определить прочность древесины..

Приборы : лупа складная, микроскоп МП6-2.

Материалы: образец древесины размером 30х30х10 мм.

8.2.1. Определение числа годовых слоев

На торцовой поверхности образца 30х30х10 мм по радиальному направлению наносят карандашом линию и на ней засечкой отмечают границы целых годовых слоев (а-а₁).

Расстояние между засечками измеряют с точностью до 0,5 мм, в мм.

Подсчитывают число годовых слоев между засечками N. Определить число годовых слоев на 1 см радиуса можно по формуле

n = N / l ,

где N – общее число годовых слоев;

l – расстояние в радикальном направлении.

8.2.2. Определение процента поздней древесины

Процент поздней древесины определяют следующим образом. В каждом годовом слое, между отмеченными точками измеряют ширину поздней зоны измерительным микроскопом МПБ-2 с точностью до 0,1 мм (рис.8.3). Затем все величины ширины поздней зоны на данном отрезке суммируют и процент поздней древесины m вычисляют по формуле:

m = (∑α / l) 100% ,

где α - общее число годовых слоев,

l - расстояние в радикальном направлении.

Зависимость предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон от процентного содержания в ней поздней древесины установливают по следующим эмпирическим формулам

Д₁₂= 6,0 m + 300 кг/см² - для сосны;

Д₁₂ = 3,2 m + 295 кг/см² – для дуба.

где Д₁₂ – предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон, кг/ см² (при влажности её 12%);

m - процент поздней древесины.

Рис. 8.3. Схема определения содержания поздней древесины