64. Основные свойства строительной древесины. Строение дерева древесины. Сортамент строительной древесины.
Для древесины основными и наиболее важными являются следующие свойства:
Механические: прочность, твёрдость, деформативность, удельная вязкость, эксплуатационные характеристики, технологические характеристики, износостойкость, способность удерживать крепления, упругость;
Физические: внешний вид (текстура, блеск, окраска), влажность (усушка, коробление, водопоглощение, гигроскопичность, плотность), тепловые (теплопроводность), звуковые (акустическое сопротивление, звукопроводность), электрические (диэлектрические свойства, электропроводность, электрическая прочность);
Химические свойства.
Древесина является анизотропным материалом, то есть материалом с неодинаковыми свойствами по направлениям относительно волокон
Прочность древесины — способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Различают прочность на сжатие и растяжение по направлениям приложения нагрузки — продольной и поперечной; статический изгиб.
Твёрдость древесины — способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твёрдого тела.
Износостойкость — способность древесины сопротивляться износу, то есть постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Износ боковых поверхностей больше, чем торцовых; износ влажной древесины больше, чем сухой.
Влажность древесины. Различают абсолютную и относительную влажность древесины.
Абсолютная влажность древесины — это отношение веса содержащейся в древесине влаги по отношению к массе абсолютно сухой древесины, выраженная в процентах. (Если образец 300 г после сушки стал весить 200 г, то его абсолютная влажность (300-200)/200*100 % = 50 %)
Относительная влажность древесины — это отношение веса содержащейся в древесине влаги к весу сырой древесины, выраженное в процентах.
Древесину по влажности делят на следующие категории:
сырая — 23 % и более
полусухая — 18—23 %
воздушно-сухая — 12—18 %
сухая — 8—12 %.
Дерево состоит из кроны, ствола и корней. Каждая из этих частей выполняет определенные функции и имеет различное промышленное применение.
Различают два понятия: «дерево» и «древесина». Дерево представляет собой многолетнее растение, а древесина — ткань растений, состоящую из клеток с одревесневшими стенками, проводящую воду и растворенные в ней соли.
Древесину используют в качестве конструкционного материала для изготовления различных изделий. Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.
Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую — вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего — лубяного (см. рис.).
Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева. 2 кольца - тёмное и светлое составляют 1 год жизни дерева. Чтобы узнать возраст дерева нужно пересчитать все кольца(тёмные и светлые), разделить это число на 2 и прибавить ещё 3 или 4 года (годичные кольца которых, ещё не сформировались и видны только под микроскопом
Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной и в поперечном разрезе имеет вид темного пятна диаметром 2-5 мм и состоит из рыхлых тканей, быстро поддающихся загниванию. Это обстоятельство позволило отнести ее к порокам древесины.
От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева. Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.
Камбий — тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине.
Круглые лесоматериалы - это отрезки древесных стволов, которые уже очищены от сучьев и коры. Круглые лесоматериалы, в зависимости от диаметра вершины (верхнего торца), подразделяются на бревна, подтоварники и жерди. Бревна - диаметр верхнего торца не меньше 14 см. а длина 4-6,5 м. Могут быть строительными и пиловочными. Строительные бревна - применяются для изготовления несущих конструкций (фермы, стропила). Пиловочные бревна - применяются для изготовления пиломатериалов. Чаще всего в строительстве применяют бревна хвойных пород, иногда лиственных. Для производства фанеры используют березовые, осиновые и ольховые кряжи. Кряж - толстые обрезки ствола дерева диаметром более 20 см. От качества бревна зависит его сортность. Сорт определяется по наличию в бревнах пороков древесины. Бревна очищаются от сучьев заподлицо с поверхностью. Торцы отпиливаются под прямым углом к продольной оси. Подтоварник - не очень толстые отрезки ствола с диаметром верхнего торца 8-13 см и длиной 3-9 м. Находят свое применение для различных целей в сельскохозяйственном строительстве для вспомогательных и временных построек, в жилищном строительстве. Жерди - тонкий кругляк с диаметром верхнего торца 3-7 см и длиной 3-9 м. Материалы с опиленными кромками называют обрезными, а с неопиленными - необрезными. Пиломатериал с частично обрезанной кромкой - полуобрезной материал. Пиломатериалы по форме поперечного сечения подразделяют на брусья, бруски, доски, пластины, четвертины и горбыли. Брусья - толщина и ширина более 100 мм. Делятся на четырехкантные (опилены с четырех сторон) и двухкантные (опилены с двух противоположных сторон по параллельным плоскостям). Брусья изготавливают из хвойных пород. Применяются для устройства междуэтажных перекрытий, строил и так далее. Бруски - толщина менее 100 мм, отношение толщины к ширине не более двух, форма поперечного сечения бруска близка к квадрату. Толщина брусков 50, 60, 75, 100 мм, ширина от 50 до 200 мм, длина 1-6,5 метров. Из брусков изготавливают столярные изделия и элементы деревянных конструкций. Доска - пиломатериал, имеющий ширину, которая превышает двойную толщину. Обрезная доска - все четыре канта обработаны, в сечении доска представляет собой правильный прямоугольник. Необрезная доска - имеет спиленные кромки (обзолы). Толщина досок 13-100 мм, ширина 80-250 мм. Доски из хвойных пород имеют длину до 6,5 метров, из лиственных - 5 м с градацией через 0,25 мм. Тес - доска тоньше 32 мм (тонкая). Толстая доска - 40 мм и более. Доски и бруски делят на пять сортов. В строительстве используют все сорта, а в столярном производстве только первые два. Пластина - половина бревна, получаемая при продольном распиливании. Четвертина - одна четвертая часть бревна, получаемая при распиливании по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Горбыль - крайние спилы, получаемые при распиле бревен на брусья и доски. Горбыли, пластины и четвертины используются в строительстве в качестве подсобных и вспомогательных материалов.