Виды материалов, изделий и конструкций из древесины

Защита древесины от гниения и возгорания

Гниение древесины вызывается совместным действием следующих факторов: повышенная влажность, кислород воздуха, положительная температура, наличие спор дереворазрушающих грибов. Дереворазрушающие грибы питаются материалом стенок клеток – целлюлозой, разлагая ее с помощью ферментов до глюкозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n + n Н₂О = n С₆Н₁₀О₅

Глюкоза в теле гриба используется в процессе его жизнедеятельности, и, в конце концов окисляется и превращается в углекислый газ и воду:

С₆Н₁₀О₅ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О.

Наиболее радикальный и реальный с конструктивной точки зрения путь защиты древесины от гниения – сухой режим эксплуатации (влажность древесины должна быть не более 15%). Если это невозможно, необходимо использовать антисептики - вещества, ядовитые для дереворазрушающих грибов.

Чаще других применяются водорастворимые антисептики, например, 3%-ный водный раствор NaF; растворы кремнефторида натрия или аммония. Маслянистые антисептики (например, антраценовое, каменноугольное, сланцевое масло), применяют для глубокой пропитки деревянных элементов, находящихся на открытом воздухе, в земле или воде (шпалы, части мостов, сваи, подводные сооружения и др.). Органорастворимые (Pinotex и проч.) - высокотоксичные для дереворазрушающих грибов антисептики, хорошо проникающие в древесину. Антисептические пасты, состоящие из водорастворимого антисептика, связующего вещества (битум, глина, жидкое стекло и др.) и наполнителя (торфяной порошок), применяют для защиты деревянных элементов зданий, увлажнение которых происходит в процессе эксплуатации (концы балок, столбов и др.).

Защита от возгорания осуществляется покрытием древесины огнезащитными составами и пропиткой антипиренами. Механизм действия огнезащитных красочных составов заключается в том, что при пожаре краска пузырится и образующийся пористый слой замедляет нагревание древесины. Антипирены (от греч. pyr– огонь) – растворы солей и некоторых других веществ (хлористый аммоний, фосфорнокислые натрий и аммоний, сернокислый аммоний, бура), которыми пропитывают древесину. Механизм их действия основан на том, что одни из них при нагревании древесины создают оплавленную пленку, закрывающую доступ кислорода к древесине, другие - при высокой температуре выделяют негорючие газы, препятствующие горению.

Лесоматериалы:

- круглые лесоматериалы (бревна строительные и пиловочные - диаметр верхнего торца не менее 14 см, подтоварник - диаметр 8-13 см, жерди - диаметр 3-8 см. Оцилиндрованные бревна получают из обычных бревен обработкой их на токарном станке, в результате чего они приобретают цилиндрическую форму (без «сбега»);

- пиломатериалы (пластины - получают при продольном распиливании бревен на две половины), четвертины - распиливание по двум взаимно перпендикулярным диаметрам, доски, брусья, бруски, горбыль). Длина пиломатериалов от 1 до 6,5 м с градацией через 0,25 м. Брусья имеют квадратное или прямоугольное сечение, толщину и ширину более 100 мм. Бруски имеют толщину менее 100 мм;

Полуфабрикаты и изделия из древесины:

- строганые и шпунтованные доски имеют на одной кромке шпунт, а на другой – гребень для плотного соединения элементов.

- фрезерованные изделия (плинтусы, поручни, наличники для обшивки дверных и оконных коробок, фальцованные доски - вагонка);

- паркет (штучный, щитовой, паркетная доска). Щитовой паркет имеет основание из досок или брусьев, на которое наклеен паркет из планок. Паркетные доски состоят из реечного основания с наклеенными паркетными планками;

- столярные изделия (оконные и дверные блоки, столярные перегородки, щитовые двери и др.);

Фанера - листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона. Шпон - тонкая непрерывная стружка, снимаемая с поверхности бревна на лущильных станках. Листы шпона в фанере располагают так, чтобы волокна древесины в смежных слоях находились во взаимно перпендикулярных направлениях. Так достигается изотропность материала при высоких прочностных показателях, характерных для цельной древесины без пороков. Толщина листов фанеры от 3 до 19 мм.

В зависимости от вида использованного клея и его водостойкости различают фанеру повышенной водостойкости (марка ФСФ на фенолоформальдегидном клее), средней водостойкости (марки ФК и ФБА соответственно на карбамидном и альбумин-казеиновом клеях), ограниченной водостойкости (марка ФБ на казеиновом клее). Декоративная фанера марки ДФ, облицованная шпоном из ценных пород (дуба, груши и т.п.), применяется для внутренней отделки стен, перегородок, дверных полотен, встроенной мебели. Для использования во влажных условиях и нагруженных конструкциях производится бакелитизированная фанера (марки ФБС и ФБ). Выпускаются также фанерные плиты (толщиной до 78 мм), применяемые для дверей, перегородок, встроенной мебели.

Столярные плиты толщиной до 50 мм (реечные щиты, оклеенные с обеих сторон шпоном) также применяют для изготовления дверей, перегородок, мебели и т.п.

Кровельные материалы для временных зданий выпускают следующих видов: стружка (длиной 40-50 см вдоль волокон, толщиной 0,3 см), дрань (длиной 40-100 см, толщиной 0,3-0,5 см), плитки деревянные и гонт (длиной 50-70 см, толщиной 1,5 см).

Сборные деревянные дома могут быть двух типов: с деревянным каркасом (из бруса, толстых досок и т.п.), заполненным каким-либо теплоизоляционным материалом (минеральной ватой, фибролитом и др.) и обшитым с внутренней и наружной сторон, и дома из бревен (обычных и оцилиндрованных) или деревянного бруса. Более совершенный вариант – дома из клееного бруса. Такой брус делают на заводе склейкой из 3-5 толстых досок («ламелей») таким образом, чтобы годовые кольца древесины в соседних ламелях были направлены в разные стороны. За счет этого клееные брусья не трескаются и не коробятся. На верхней и нижней гранях бруса фрезеруются шипы и ответные им пазы для простейшего получения плотного стыка

Клееные деревянные конструкции - крупноразмерные элементы (шириной 120-200 мм, высотой – до 1500 мм), полученные путем склеивания полимерными клеями небольших деревянных заготовок. Они отличаются меньшей массой, большей прочностью, водостойкостью, большей стойкостью к загниванию, меньшей возгораемостью, чем обычные деревянные конструкции. Технология клееных деревянных конструкций позволяет получить конструкции любого размера и формы, удалить из древесины дефектные участки (сучки, косослой и проч.), максимально полно использовать древесину, в том числе и «неделовую». Клееные деревянные конструкции превосходят по эффективности железобетонные, и во многих странах мира они рекомендованы для многоэтажных жилых и общественных зданий.

К несущим клееным конструкциям относят плоские конструкции - балки, фермы, рамы, арки, панели и пространственные – оболочки, купола и т.п. В качестве ограждающих конструкций используются панели размерами 3х1,5 м и 6х1,5 м с обшивкой из фанеры и другие конструкции.

Модифицированная древесина – цельная древесина с направленно измененными свойствами (прессованная древесина, пластифицированная аммиаком, модифицированная синтетическими смолами).

Материалы на базе неделовой древесины и отходов деревообработки – древесностружечные плиты ДСП, цементностружечные плиты ЦСП, древесноволокнистые плиты ДВП, фибролит и арболит. Древесноволокнистые плиты выпускаются в виде мягких плит для тепловой изоляции и в виде тонколистового прочного материала с гладкой поверхностью – твердые ДВП или оргалит. Оргалит используют для обшивки стен, потолков, при настилке полов и как основа сборных элементов покрытия пола – ламината. Оргалит не рекомендуется использовать во влажных помещениях, так как при контакте с водой он набухает и деформируется.

Для отделки помещений с влажным режимом эксплуатации (ванные комнаты, туалеты и т.п.) используют сверхтвердые ДВП плотностью 1100-1200 кг/м³, в состав которых вводят термореактивные смолы. Поверхности таких плит обычно окрашивают или ламинируют декоративными пленками.

Вопросы для самоконтроля к разделу 2

1. Как получают природные каменные материалы?

2. Что такое минерал, горная порода?

3. Как классифицируются горные породы?

4. Охарактеризуйте группу магматических (осадочных, метаморфических) горных пород.

5. Как происхождение горных пород влияет на их строение и свойства?

6. Каковы технические требования к каменным материалам?

7. Назовите и охарактеризуйте основные виды изделий из природного камня

по способу обработки.

8. Каков химический состав древесины?

9. Назовите основные элементы макро- и микроструктуры древесины.

10.Перечислите положительные и отрицательные свойства древесины.

11. Что подразумевается под пороками древесины?

12. Какие виды влаги различают в древесине и как свойства древесины зависят от влажности?

13. Как защищать древесину от гниения и возгорания?

14. Назовите и охарактеризуйте основные виды материалов, изделий и конструкций из древесины.

Дата добавления: 2014-01-06