14

Тема №3 органические строительные материалы

В зависимости от химического состава все строительные материалы можно условно разделить на органические и неорганические.

К органическим материалам относятся: древесина, органические вяжущие, которые могут встречаться как в природе, так и быть полученными путем глубокого окисления нефти, а также синтезированные полимеры.

3.1. Материалы из древесины

Древесину применяют издавна в строительстве благодаря ряду присущих ей положительных свойств: высокой прочности при небольшой средней плотности (ККК = 0,7 – 0,8), малой теплопроводности, легкости обработки и декоративности. В строительстве применяют как хвойные, так и лиственные породы. Область их рационального использования представлена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Применение хвойных и лиственных пород в строительстве

Применение в строительстве	Древесные породы
	хвойные		лиственные
	сосна, ель	листвен-ница	дуб	ясень	береза, осина	бук, граб
Производство фанеры	+	+	+	+	+	+
Мостостроение	+	+	+	+	+	+
Гидротехническое строительство	-	+	+	+	-	-
строительство
Изготовление шпал	-	+	-	-	-	-
Изготовление паркета	-	-	+	+	-	+
Стеновые и отделочные материалы и изделия	-	-	+	+	+	+

Дерево состоит из ствола, кроны и корней. Ствол является основной и наиболее ценной частью, из него получают от 60 до 90 % деловой древесины.

По своему строению древесина является волокнистым пористым материалом, состоящим из живых и мертвых клеток.

Оболочки клеток сложены из нескольких слоев волоконец, называемых микрофибриллами. Микрофибриллы состоят из длинных нитевидных цепных молекул природного полимера – целлюлозы (С₆Н₁₀О₅)n (n>2500).

Макромолекулы целлюлозы эластичны и вытянуты. В клеточной оболочке содержатся и другие природные полимеры: лигнин и гемицеллюлоза, которые размещены преимущественно между фибриллами.

В древесине содержатся и неорганические соединения в виде солей щелочно-земельных металлов.

По назначению клетки подразделяют на проводящие питательные вещества, запасающие и механические. Макроструктуру древесины изучают в поперечном и двух продольных сечениях: радиальном и тангенциальном (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Разрезы ствола дерева:

а – торцевой; б – тангенциальный; в – радиальный;

Элементы древесины: 1 – сердцевина; 2 – ядро; 3 – заболонь; 4 – кора

Слой древесины, образовавшийся в течение года, называют годовым слоем (кольцом). В поперечном направлении годовые слои имеют вид концентрических колец. Годовой слой состоит из двух зон:

1. весенней или ранней древесины, образовавшейся весной и ранним летом и состоящей из крупных клеток с тонкими стенками;

2. осенней или поздней древесины, образовавшейся поздним летом и осенью и состоящей из мелких клеток с более толстыми стенками. Этот слой имеет более тёмную окраску.

Чем больше образовалось поздней древесины, тем выше ее общая прочность и стойкость по отношению к воде.

Перпендикулярно годовым слоям идут сердцевинные лучи – тонкостенные клетки, проходящие по радиусу от периферии ствола к сердцевине. Сердцевинные лучи некоторых древесных пород имеют отличный от древесины цвет, блеск, окраску, и в сечении с годовыми слоями образую красивые текстуры на радиальном (клён, бук) или тангенциальном (дуб, орех и др.) разрезах.

В зависимости от вида клеток и сосудов, расположения их в древесине различают породы:

• хвойные (сосна, ель и др.);

• лиственные кольцесосудистые (дуб, ясень, тополь и др.) и лиственные рассеянно-сосудистые (берёза, липа, осина и др.).

У хвойных и лиственных кольцесосудистых пород годовые слои хорошо видны. У лиственных рассеянно-сосудистых они различимы хуже.

Вследствие волокнистого строения древесина относится к анизотропным материалам, т. е. все ее физические и механические свойства в разных направлениях различны.