Сучасний стан та галузі раціонального використання в будівництві конструкцій з дерева та пластмас
Основними областями ефективного застосування в будівництві індустріальних дерев’яних конструкцій вважають легкі покриття малих, великих, а передусім середніх (15-60 м) прольотів. Строк експлуатації цих конструкцій під дахом складає сотні років.
Дерев’яні конструкції найбільш доцільно використовувати:
у покриттях однопролітних зальних будівель, торгових, спортивних, виставочних;
у сільськогосподарських виробничих і складських спорудах;
у виробничих і складських будівлях підприємств хімічної промисловості, де безметальні конструкції з дерева та пластмас більш стійкі до корозії ніж метал;
для дахів житлових і громадських будівель;
для житлових і громадських будівель малої етажності, особливо в лісових районах;
для споруд спеціального призначення, де частково чи повністю виключається використання металу;
відкритих споруд мостів, естакад, опор при обов’язковому використанні високоефективних методів захисту деревини від загнивання.
Обмежене використання дерев’яних конструкцій лише для промислових будівель з великим крановим навантаженням, при високій вологості повітря та у всіх випадках, коли їх застосування викликає підвищену пожежонебезпеку.
Пластмаси найбільш доцільно використовувати для:
суміщених панелей стін і покриття;
світлопрозорих огороджуючих конструкцій;
покриттів у виді оболонок;
пневматичних тентових конструкцій.
Використання пластмасових конструкцій виключно перспективно за рахунок їх маси в збірно-розбірному будівництві, що виконується у віддалених важкодоступних районах, та в районах з підвищеною сейсмічністю. Крім цього, за рахунок високої корозійної стійкості пластмас їх використання ефективне в приміщеннях з хімічно-агресивним середовищем.
Сировинна база. Класифікація і стандартизація лісних товарів
Ліси займають майже третю частину території суші та дають половину чистої первинної продукції біосфери Землі. Дані за лісними запасами наведено в табл. 1.1. По мірі пізнання хімічних властивостей деревини, розвитку та вдосконаленню технології її переробки, область застосування цієї універсальної сировини постійно зростає. Якщо на початку ХХ ст. з деревини отримували 2-2,5 тис. різних видів продукції, в середині ХХ сторіччя 4,5 – 5 тис., то зараз – більше 20 тис. різноманітних продуктів.
Ліси України займають 8,6 млн. га, що складає 14 % її території. Основними лісними районами є Карпати та Полісся.
Найбільш поширені породи деревини: сосна, ялина модрина, ялиця (хвойні); акація, береза, бук, граб, дуб, клен, ясень, (тверді листяні); осика, вільха, тополя, липа (м’які листяні).
Об’єм заготівлі деревини в Україні складає близько 20% від загальної потреби народного господарства, і тому, головним чином використовують імпортну деревину (з Росії).
У будівництві використовують лісові матеріали круглі (колоди рис. 1.3, табл. 1.2) і пиляні. Основною продукцією лісопильної промисловості є пиломатеріали, що отримані з деревини в результаті поздовжнього розпилювання круглих лісових матеріалів.
Таблиця 1.1
Дані про запаси лісу по деяких країнах та континентах
-
№
Країни та континенти
Запаси лісу
млрд. м3
У т. ч. хвойних порід млрд. м3
м3/чол.
1
Росія
80
61
540
2
Канада
22
17
710
3
США
21
12
77
4
Китай
6
2
5
5
Японія
2
1
16
6
Швеція
3
2
337
7
Фінляндія
1,4
1
280
8
Україна
0,8
0,09
16
9
Угорщина
0,25
24
10
Болгарія
0,3
34
11
Румунія
1,2
53
12
Західна Європа
15,9
30
13
Південна Америка
106 (2/3 об’єму не доступно)
210
14
Північна Америка
46,4
156
15
Африка
35
44
Всього у світі
360
60
Колода
збіг
Ділова частина
Дров’яна частина
Рис. 1.3. Круглі лісоматеріали
Таблиця 1.2
Групи круглих лісоматеріалів
Найменування |
Хвойні, см |
Листяні, см |
Градація за товщиною, см |
мілкі |
6-13 |
8-13 |
1 |
середні |
14-24 |
14-24 |
2 |
великі |
26 та більше |
26 та більше |
2 |
Колоди мають природну зрізано-конічну форму. Збільшення їх діаметра за довжиною, називають збігом, який в середньому складає 0,8 см на погонний метр їх довжини. За товщиною (діаметр тонкого торця) колоди поділяють на дрібні (6-13 см), середні (14-24 см) і товсті (понад 26см).
Пиломатеріали повинні відповідати ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород», та ГОСТ 2695-83 «Пиломатериалы лиственных пород».
Пиляні лісоматеріали (пиломатеріали, рис. 1.4) отримують поздовжнім розпилюванням колод на лісопильних рамах або круглопильних верстатах. За формою і розмірами поперечних перерізів пиломатеріали поділяють на дошки (ширина вдвічі більша за товщину), бруски (ширина менша від подвійної товщини і 100 мм) та бруси (ширина й товщина більші ніж 100 мм). По кількості пропиляних сторін пиломатеріали бувають двокантні; трикантні та чотирикантні (чистообрізні).
Пиломатеріали мають стандартні розміри. Довжина їх 1-6,5м з градацією 0,25 м, товщина 16-200 мм, ширина 75-275 мм. Для будівельних конструкцій рекомендується використовувати пиломатеріали з розмірами перерізу до 175 мм.
Залежно від якості деревини та її обробки встановлено п'ять сортів на дошки (відбірний, 1, 2, 3 і 4-й) і чотири сорти на бруси (1, 2, 3 і 4-й). Для будівництва використовують пиломатеріали трьох сортів − 1, 2 і 3-го.
Окрім деревини в чистому виді, для виготовлення будівельних конструкцій використовуються також і плитні матеріали на її основі: фанера клеєна і бакелізована, деревно-волокнисті (ДВП) і стружкові (ДСП) плити.
Рис. 1.4. Види пилопродукції: а - пластина; б - двокантний брус; в - чисто обрізний брус;
г - не обрізна дошка; д - дошка з обзолом; е - чисто обрізна дошка
Фанера − це листовий матеріал, що складається, як правило, із непарної кількості шарів деревного шпону товщиною 0,3 - 3 мм, склеєного між собою при взаємно перпендикулярному напрямку волокон у суміжних шарах. Фанеру виготовляють переважно із деревини берези та модрини. Залежно від способу склеювання та типу клею фанеру поділяють на марки:
ФСФ − фанера на смоляному фенолформальдегідному клеї;
ФК − фанера на карбамідному клеї;
ФБС − фанера бакелізована спирторозчинними смолами (зовнішні шпони просочені смолами).
Деревно-волокнисті й стружкові плити виготовляють гарячим пресуванням хаотично розташованої волокнистої чи стружкової деревної маси, змоченої синтетичним в'яжучим.