Дерево как строительный материал


Что и как можно построить из различных видов дерева

В России издавна используют дерево для строительства. Оно отлично подходит для областей с любым климатом. И в наши дни этот традиционный материал часто применяют при сооружении красивых и теплых домов. Его особые свойства позволяют достичь в помещениях высокого уровня комфорта.

Наши предки весьма тщательно относились к выбору и подготовке древесины для сруба. Строительный лес заготавливали обычно зимой или в начале весны, «пока дерево спит, и лишняя вода в землю ушла»

За последние годы на рынке загородного домостроения появилось много новых материалов и технологий. Тем не менее, дома из дерева продолжают оставаться наиболее популярными среди индивидуальных застройщиков. Во многом эта популярность объясняется тем, что в нашей стране лес является наиболее дешевым строительным материалом. Кроме того, именно в дереве можно воплотить архитектурные особенности и художественные образы, продиктованные национальными традициями русского зодчества. Безусловно, большое значение имеет естественное природное происхождение, которое и определяет экологическую чистоту деревянных строений, хорошую воздухопроницаемость. Наконец, дерево – отличный теплоизолятор. Это позволяет поддерживать внутри рубленого дома оптимальное соотношение температуры и влажности. В деревянном доме легко дышится, приятно и комфортно в любую погоду.

Наши предки весьма тщательно относились к выбору и подготовке древесины для сруба. Отбирали только спелую, здоровую древесину, без гнили и червоточин, примерно одинаковой толщины, с ровной поверхностью. Строительный лес заготавливали обычно зимой или в начале весны, «пока дерево спит, и лишняя вода в землю ушла».

Древесину вывозили из леса и сразу же очищали от коры. Известно, что свежерубленная древесина в зимний период имеет влажность 30%. Но для изготовления сруба пригодна подсушенная древесина (18–20 процентной влажности). Чтобы получить такую древесину, ее выдерживали под навесом. Бревна укладывали в штабеля на подкладки, чтобы обеспечить сквозное проветривание. Кору, опилки и прочие отходы сжигали, чтобы обезопасить заготовленные бревна от жука-древоеда.

Сегодня лес заготавливают примерно так же, по всем правилам традиционного деревянного домостроения.

Для изготовления рубленых домов обычно применяют лесные материалы хвойных пород: сосну, ель, лиственницу, кедр и пихту. Древесина хвойных пород превосходит по прочности древесину большинства распространенных лиственных пород и меньше подвержена загниванию. Стволы хвойных пород имеют более правильную форму, что позволяет полнее использовать их объем.

Сосна отличается наибольшей прямизной ствола, минимальным количеством сучков и хорошими техническими свойствами. При высокой стойкости к загниванию тем не менее имеет тенденцию к «посинению» (при повышенной влажности, особенно в июле-августе). Синева сама по себе не изменяет физико-механических свойств древесины, но портит внешний вид. Сосна является самым распространенным материалом для строительства деревянных домов, как у нас, так и в Европе.

Ель реже используется в строительстве. В сухом состоянии древесина ели по прочности почти не уступает древесине сосны. Ель более подвержена загниванию, но значительно меньше синеет. Она хуже других древесных пород сопротивляется влаге, поэтому ее предпочтительнее использовать для внутренней отделки. Ель имеет немного более рыхлую структуру, но за счет этого несколько теплее, чем сосна. Хотя ее потребительские свойства несколько хуже подходят для изготовления рубленых стен ввиду меньшей плотности и меньшего содержания смол, тем не менее, еловый лес может быть рекомендован для изготовления несущих элементов перекрытий (балки, слеги). На мировом рынке ель котируется выше сосны. Для хвойной породы ель недолговечна – редко растет более 200 лет.

Лиственница прочнее, плотнее и более стойка против загнивания, чем сосна, но труднее обрабатывается и легко раскалывается. Она идеально подходит в качестве стенового материала, используется как материал для конструкций (балки, ендовы, стропила, затяжки и т. п.). Лиственница более устойчива к сырости, ценится очень высоко, в 2–3 раза дороже сосны. Лиственница – единственное дерево, не гниющее в морской воде.

Для изготовления сруба применяется лес диаметром от 26 см до 40 см, а иногда и выше. Выбор диаметра бревна зависит от желания и финансовых возможностей заказчика, от климатических условий и сезонности эксплуатации дома; а также от требований к внешней эстетике рубленого дома.

Кроме толщины бревен, немаловажным эстетическим показателем к использованию бревна является его сучковатость. У сосны в нижней части ствола практически нет сучков, поэтому наиболее дорогим, но и более качественным, является так называемый комлевый спил – нижние 6–8 метров ствола.

В России наиболее распространенным является круглый профиль бревна, так называемый кругляк, кроме этого, можно использовать кругляк с протесом, то есть протесанное на один кант с внутренней стороны бревно. Но следует иметь в виду, что это очень трудоемкая работа, ведущая к удорожанию стоимости сруба.

В Скандинавии находят широкое применение бревна, отесанные на два канта. Стены фактически являются прямыми как снаружи, так и изнутри, но при этом не теряется эстетика ручной рубки дома.

Первая операция по подготовке бревна к изготовлению сруба – его окорка и острожка. Очистка бревна от коры, как правило, выполняется без применения механизированного инструмента. Острожка, наоборот, делается при помощи электрических рубанков. В настоящий момент осваивается технология окорки бревен без повреждения заболони и без последующей острожки. Заболонь – верхний, наиболее плотный слой дерева, который выполняет защитную функцию. Сохранение этого слоя позволяет снизить образование трещин и избежать других дефектов древесины. Чаще всего при окорке на бревне остаются небольшие участки луба при незначительных повреждениях древесины. После высыхания луб темнеет, и бревно приобретает характерную для не строганных бревен пегую окраску. Некоторые заказчики отказываются от острожки бревен ради этой характерной окраски и во избежание повреждения волокнистой структуры дерева. Однако следует помнить, что луб наиболее подвержен гниению, поэтому в большинстве случаев бревно остругивают.

Для предохранения древесины от гниения вся поверхность бревна обрабатывается тонким слоем антисептика. А торцы бревен, чашки, паз, пропилы, штробы и места протески пропитываются наиболее тщательно, так как там нарушена волокнистая структура древесины. При помощи антисептика бревнам можно придать цветовой оттенок по выбору заказчика.

Дерево как строительный материал | Деловой квартал

Дерево как строительный материал использовался всегда. Строили дома, церкви, крепости. Даже когда его теснили камень и кирпич, деревянными оставались балки, стропила, колонны. Легкое, доступное, простое в обработке, прочное и долговечное, дерево любили за универсальность. Красота текстуры и богатство оттенков древесины в сочетании с прекрасными теплотехническими характеристиками, способностью абсорбировать запахи и регулировать микроклимат в помещении создали ему репутацию самого гуманного материала, положительно влияющего на физическое и психологическое состояние человека.

Достоинства дерева напрямую связаны с его естественным происхождением; этим же обусловлены и недостатки. Дерево как строительный материал подвержено горению, гниению, заражению грибком и прочим напастям. Неоднородная структура, изначальная высокая влажность делают его зависимым от предварительной подготовки (сушки) и условий эксплуатации. В плохо высушенной древесине возникают напряжения между слоями разной степени влажности, что приводит к изменению внутренней структуры, деформациям, растрескиванию. Даже в специальных условиях практически невозможно высушить древесину толщиной более 10–15 см. При строительстве зданий из дерева требуется значительное время, чтобы материал в конструкциях окончательно выcox и дом дал уcaдку, только после этого можно вести отделочные работы. Кроме того, габариты конструкций из цельной древесины всецело зависят от исходных размеров бревна. Словом, неизбежны были поиски технологии, способной сохранить достоинства дерева и минимизировать его недостатки.

МАТЕРИАЛ С КАЧЕСТВЕННО НОВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

В 1906 году Отто Хетцлер изобрел клееную древесину. Идея состояла в том, что хорошо просушенные доски склеивались между собой в объемные блоки. Но надежность соединения полностью зависела от качества клея и его устойчивости к внешним воздействиям, поэтому до середины ХХ века новая технология не получила широкого распространения. Только с изобретением полимерных клеев на резицино-формальдегидной основе деревянные клееные конструкции стали завоевывать мир. Совершенствование клеевых составов продолжается до сих пор. Созданы соединения на основе поликонденсации (фенольные и аминопластиковые клеи), они не подвержены разрушительному влиянию агрессивной среды, влаги, грибков и насекомых, устойчивы при пожаре и не допускают расслоения несущих элементов при повышенных температурах.

Сегодня у производителей есть возможность выбирать вид клея с учетом породы древесины, типа конструкции, условий ее эксплуатации. Надежность современных клеев такова, что при испытании на сдвиг опытных образцов в большом проценте случаев деформация идет по древесине, а не по соединению. Технология клееной древесины позволила создать строительный материал, обладающий более однородными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, чем у натурального дерева.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Совершенствование клеевых составов сделало возможным создание большеразмерных конструкций длиной до 40–60 м и высотой до 2 м, которые широко применяются во всем мире для перекрытия большепролетных сооружений самого различного назначения. На сегодняшний день максимальный перекрытый с помощью КДК пролет составляет 150 м. Несущие конструкции из клееной древесины обладают качествами, благодаря которым они потеснили, а в некоторых областях и полностью заменили металлические и железобетонные.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА НЕСУЩИХ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ:

Деревоклееные конструкции практически всегда выступают в качестве главного выразительного элемента интерьера или экстерьера здания, соединяя функциональность и декоративность. Эстетический потенциал дерева как строительного материала может быть органично использован в зданиях самой разной стилистической направленности – от традиционной и этнической архитектуры до модернистской с акцентом на высокие технологии. Уникальные свойства КДК сделали их едва ли не самыми популярными конструкциями при строительстве стадионов, торговых комплексов, концертных залов, выставочных центров, промышленных зданий, мостов, аквапарков и бассейнов. Чем больше перекрываемый пролет, тем более эффективно применение деревянных клееных конструкций.

При небольших пролетах, до 24 м, при одинаковой несущей способности металлические конструкции сравнимы с деревянными. Но при увеличении размеров расход металла возрастает многократно, что делает такие конструкции «золотыми», особенно если учесть стоимость огнезащитного покрытия, которое иногда равно стоимости конструкции. Для перекрытия больших пролетов идет примерно одинаковое количество кубометров клееных деревянных конструкций и тонн металла при практически двукратной разнице в цене. В случае с железобетоном сама конструкция стоит столько же, сколько и деревянная, но ее значительный вес (в 4–5 раз больше, чем у деревоклееных аналогов) требует серьезного усиления фундаментов и опор, что приводит к удорожанию всего сооружения, также существенно выше энерго- и трудозатраты на транспортировку и монтаж железобетонных конструкций. Напротив, легкость, прочность и высокая степень заводской готовности КДК позволяет быстро монтировать здание, а при необходимости – разобрать и перенести его на другое место. Несущие конструкции из клееной древесины не требуют дополнительной отделки, что также приводит к снижению затрат при возведении зданий.

В результате использование КДК дает снижение стоимости покрытий на 10–30%, общей стоимости проектирования и строительства – на 15–25%, стоимости эксплуатации – на 20–70% по сравнению с металлом и железобетоном. Особо необходимо отметить прекрасные эксплуатационные показатели деревянных клееных конструкций в зданиях с повышенными требованиями к коррозионной стойкости, такими как склады удобрений, противогололедных реагентов и других химикатов, а также в мостах, бассейнах и аквапарках. Срок службы КДК в химически агрессивных средах во много раз больше, а затраты на поддержание конструкций в рабочем состоянии значительно меньше, чем при возведении подобных сооружений из металла или железобетона. Самым парадоксальным качеством клееной древесины можно считать ее высокую огнестойкость. Дерево – горючий материал, но поведение КДК при пожаре позволяет считать их более безопасными, чем конструкции из металла и железобетона. Горение массивной клееной древесины происходит с постоянной скоростью – от 0,6 до 0,7 мм в минуту.

Таким образом, за час может сгореть максимум 42 мм по периметру конструкции. При значительных размерах КДК подобное уменьшение сечения при расчетном уменьшении нагрузки на конструкцию во время пожара примерно на 30% не приводит к потере несущей способности в течение нормированного времени огнестойкости, что дает возможность эвакуировать людей. Тогда как сталь уже при температуре 550°С меняет все свои механические характеристики, а при 700° теряет более 80% несущей способности: модуль упругости резко падает, начинаются сильные деформации, что ведет к разрушению конструкции. Поэтому в КДК наиболее уязвимы металлические соединения: опоры, закладные элементы, а также детали, вклеенные на эпоксидных клеях, которые перестают работать при внутреннем прогреве уже при 60°. Их приходится защищать деревянными накладками и вспенивающимися огнезащитными составами. Во всем мире ведутся исследования в области химической противопожарной обработки, которая позволяет ощутимо задержать начало горения дерева и распространения фронта обугливания. Например, в этом году компаниями «А+Б» и «ТВТ-Стройинвест» был получен сертификат на бесцветный кроющий состав «Феникс», образующий при пожаре вспененную оболочку и не дающий конструкции загореться в течение 30 минут (Ко (30) СНиП 21-01-97) и столько же времени препятствующий распространению огня по конструкциям.

Срок службы КДК подтверждается опытом эксплуатации объектов в течение 55 лет. Разумеется, есть множество примеров, когда деревянное сооружение стоит сто и более лет, но все зависит от условий эксплуатации. Соблюдение нескольких ключевых правил защиты конструкций от влаги, огня и гниения делают КДК практически вечными. Параллельно с развитием технологий производства и защиты КДК идет поиск новых, более совершенных архитектурных и конструктивных решений, расширяющих функциональные возможности клееной древесины. Во всем мире клееные деревянные конструкции выделены в отдельную категорию. В учебных заведениях существуют специальные отделения или группы, занимающиеся изучением и проектированием клееных конструкций.

Точно так же есть проектные бюро, занимающиеся только этим направлением, в них работают специалисты, прекрасно чувствующие специфику и возможности клееной древесины. В результате идет постоянное обогащение типологии и формообразования клееных деревянных конструкций. Увеличиваются величины перекрываемых пролетов, разрабатываются новые узловые соединения элементов, новые формы покрытий из клееной древесины. Одним из основных направлений поиска стали пространственные большепролетные покрытия. В подобных системах нагрузка распределяется более равномерно, что позволяет создавать изящные ажурные конструкции. Изготовление таких структур требует высочайшего качества производства и точности монтажа. К сожалению, современный уровень развития российского рынка КДК не позволяет широко использовать подобные конструкции, но темпы его развития внушают надежду на качественный прорыв в самое ближайшее время.

КДК В РОССИИ

История КДК в России достаточно драматична. В ней были периоды подъемов и спадов, не имеющие отношения к объективным качествам конструкций и общемировым тенденциям в их развитии. В послевоенные годы на фоне нехватки металла дерево как строительный материал благодаря доступности и дешевизне начало активно использоваться при восстановлении разрушенной страны. Но вскоре по инициативе Н. Хрущева был взят курс на массовое применение сборных железобетонных конструкций. Только в середине 1970-х годов точно таким же волевым решением ЦК партии для решения проблем сельского хозяйства были выбраны клееные деревянные конструкции. В стране построили 26 заводов по изготовлению типовых КДК, создали специализированные научные лаборатории и проектные группы.

В течение 15 лет это направление активно развивалось, разрабатывались нормативные документы. Был накоплен большой опыт в производстве и строительстве, разработаны и апробированы уникальные конструктивные решения, такие как система армирования деревянных клееных конструкций, созданная сотрудниками ЦНИИСК им. Кучеренко. В 1990-е годы из-за общего кризиса в стране производство КДК было практически прекращено, большая часть заводов закрыта, научно-исследовательская база сократилась до двух лабораторий. На фоне бурного всплеска во всем мире интереса к применению клееных конструкций наступивший спад отбросил Россию назад. В конце 1990-х началось восстановление отрасли. Постепенно реконструировались уцелевшие заводы, из года в год росли объемы производства.

На сегодняшний день действуют порядка 20 заводов по изготовлению клееных конструкций, из них большепролетные КДК делают только шесть: в Волоколамске (компания «Сокофекс-Древстрой»), в Королеве (ДСК 160 «Стройконструкция-2»), в Нижнем Новгороде (ЗАО «78 Деревообрабатывающий комбинат Н.М.»), в Смоленске (ООО «Сафоноводрев»), в Новосибирске (ООО «Стилвуд») и в Гомеле, Беларусь («Гомельский комбинат строительных конструкций»). Появляется все больше зданий, построенных с использованием КДК. Это уникальные архитектурные сооружения, нередко поражающие своими конструктивными решениями даже иностранных специалистов. Тем не менее, пока рано говорить о формировании культуры клееных конструкций в России. Потенциальная емкость российского рынка превышает нынешний уровень производства почти в 100 раз. Как скоро удастся наверстать упущенное и вывести производство КДК на среднемировой уровень, сейчас сказать невозможно. Слишком много объективных и субъективных факторов необходимо преодолеть. Стереотипы в восприятии деревянных конструкций, как со стороны проектировщиков, так и со стороны заказчиков, постепенно уступают место пониманию преимуществ дерева как строительного материала перед металлом и железобетоном.

Каждый новый пример использования КДК доказывает их высокие технико-эксплуатационные качества. Значительно сложнее преодолеть технологическую отсталость заводов-изготовителей, нуждающихся в комплексном переоснащении. Из-за несовершенства оборудования, мелкооптового производства и неразвитости рынка отечественные КДК имеют на 15–20% большую, чем в Европе, стоимость, что снижает их конкурентоспособность. Но основные проблемы клееных деревянных конструкций лежат в правовой, нормативной сфере, которая, к сожалению, завязана на безнадежно забуксовавшую общегосударственную программу перехода на систему технических регламентов. Вероятно, еще какое-то время согласование каждого объекта с применением большепролетных КДК будет проходить в экстремальных условиях борьбы с отсталостью норм пожарной безопасности, полностью не соответствующих реальным свойствам клееной древесины – материала ХХI века.

Смотрите также:

Древесина – непростой строительный материал

Древесина как строительный материал известна с незапамятных времен. В старину древесина применялась в простых конструктивных формах – в виде стоек и балок покрытий при устройстве жилищ и других простейших зданий. С течением времени искусство строить из древесины совершенствовалось, и появились более сложные формы несущих деревянных конструкций. В нашей стране при изобилии лесных богатств, древесина всегда являлась основным, наиболее доступным строительным материалом.

Исторические и географические условия древней Руси способствовали развитию деревянного зодчества, созданию замечательных кадров русских строителей. Накапливая из поколения в поколение опыт и мастерство, русские зодчие создавали непревзойденные по уровню строительного искусства деревянные сооружения: из дерева строили целые города, крепостные сооружения, дворцы, храмы и мосты.

По лесным ресурсам Россия занимает первое место в мире: на ее долю приходится 25% мировых запасов леса, но это преимущество до сих пор не используется. Например, в 2009 г. из 19 млн. м3 отечественных пиломатериалов, 16 млн. ушло на экспорт, а внутреннее потребление составило всего 3,7 млн. м3.

СССР производил 75 млн. м3 пиломатериалов, из них только 8 млн. м3 экспортировалось (при этом 37 млн. м3 использовалось в строительстве).

Древесина – хороший и дешевый строительный материал, широко применяется в строительстве, но, как всякий строительный материал, имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании и возведении деревянных сооружений и несущих конструкций необходимо максимально использовать положительные свойства древесины и свести к минимуму влияние ее отрицательных свойств.

К положительным свойствам древесины можно отнести:

Производственные особенности – строительство из древесины не связано с удорожанием работ в зимнее время. Древесина отлично удовлетворяет требованиям сборного строительства. Возможность сборки, разборки, перемещения и повторной сборки замаркированных элементов обуславливает использование древесины в сборно-разборных сооружениях.

Отрицательные свойства древесины заключаются в следующем:

Неоднородность строения. Влияние пороков древесины (сучков, косослоя, трещин) на механические свойства. Влияние влажности. Гниение. Древесина содержит органические питательные вещества, которые служат пищей для бактерий, дереворазрушающих грибов, жуков-древоточцов, термитов и морских древоточцев.

Естественно, кризис жилья в России, повышение требования к жилым домам по их энергоэффективности, экологическим параметрам, заставил правительство обратить внимание на дерево, как строительный материал, удовлетворяющий этим требованиям, имеющий доступную цену и огромный ресурс. Здесь экология – это максимально рациональный и экономный подход к расходованию природных ресурсов при бережном отношении ко всему, что окружает человека на планете. Не бери лишнего, используй повторно всё, что можно, работай, не загрязняя природу вокруг, всегда выбирай менее вредный материал, и так далее. При этом не забыта и необходимость создания комфортных условий для человека. Освещённость, микроклимат, удобное расположение здания, эстетика, безопасность важны наравне с рачительным подходом к окружающей среде.

В 2016 году Минстроем России проведена работа по разработке новых сводов правил «Конструкции деревянные с узлами на винтах. Правила проектирования» и «Здания жилые одноквартирные с деревянным каркасом. Правила проектирования и строительства». Документами устанавливаются требования к расчету и конструированию соединений элементов деревянных конструкций. В настоящее время указанные новые своды правил находятся на техническом редактировании в Федеральном автономном учреждении «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве».

Кроме того, Приказом Минстроя России утверждено изменение к своду правил 64.13330.2011«СНиП II-25-80 Деревянные конструкции», предусматривающее повышение надежности и точности расчетов строительных конструкций, возводимых из древесины и материалов на ее основе. Разработаны и внедряются в практику применения, новые финансовые инструменты, повышающие доступность жилья из дерева. Однако не всё так просто!

Доля деревянного домостроения в общем вводе малоэтажных домов увеличилась с 34 % в 2018 году до 37 % в 2019 году, а доля малоэтажного домостроения в общем объеме жилищного строительства выросла на 5 % и составила в 2019 году 49,1 %.

Основными проблемами, сдерживающими развитие деревянного домостроения в России, являются устаревшее нормативное регулирование, ограничения по ипотечному кредитованию в сегменте (более высокие риски для банков по сравнению с квартирами в многоквартирных домах) и отсутствие государственных мер поддержки деревянного домостроения. Также барьером для динамичного развития деревянного домостроения в России является большая доля (более 50%) так называемого «серого», неквалифицированного рынка услуг, часто предлагающего предлагая некондиционное и небезопасное жилье. Услугами «серого» рынка население пользуется вынужденно, в основном из-за отсутствия доступного кредитования.

При этом никого не настораживает тот факт, что за два десятилетия после существенного упрощения процедуры индивидуального жилищного строительства (согласно норматива РСН-70-88) в стране не подготовлен ни один инженер, ни один квалифицированный рабочий для малоэтажного строительства. Потому, что в стране нет ни преподавателей, ни учебников для создания кадрового потенциала. Посмотрите на перечень учебной, научной и популярной литературы, выпускаемой в 30е и 40е годы в СССР! 

Сколько учебных заведений готовили специалистов этого профиля, какими темпами развивалась отрасль деревянного домостроения, с применением технологий «Заводское домостроение»! Сегодня этой темой занимаются Минстрой и Минпромторг, но результаты очень скромные и это на фоне жесточайшего жилищного кризиса! Из чего и как будем строить 120 млн. кв. метров жилья?

Но так ли прост, этот строительный материал – дерево?

Ни у кого не вызывает сомнений, что древесина – наилучший конструктивный материал, имеющий определённые недочёты: низкие био- и теплостойкость, горючесть, усушечное растрескивание и коробление. Однако при известных мероприятиях и правильной эксплуатации деревянные постройки служат человеку сто и более лет. Уместно напомнить, что все химические способы борьбы с гниением и горючестью носят относительно кратковременный характер и, по данным испытаний, отрицательно влияют на механическую прочность древесины, которая в результате химического воздействия понижается до 15% (Павлов А.П. Деревянные конструкции и сооружения, 1955).

Что делать с деревянными конструкциями дома, у которых профилактическая пропитка, заканчивает своё действие через 3 – 5 лет, для открытых конструкций, и 5 – 7 лет, для закрытых? Разбирать и снова пропитывать, или всё это только для сбыта химии и потехе контролёров?

Сушить или не сушить?

Очевидны и общеизвестны преимущества строительства домов из свежесрубленной древесины, но она содержит много влаги (в среднем не менее 300 литров воды на кубометр древесины). Поэтому традиционно дом строился в два этапа: ставился сруб без прокладки уплотнителя между венцами, выдерживался до воздушно-сухого состояния древесины 6-9 месяцев, разбирался и вторично собирался с уплотнителем, как правило, из волокнистой растительной органики, которая имеет три неустранимых недостатка: гигроскопичность, слёживаемость и низкую биостойкость.

Заверения некоторых поставщиков, что древесина зимней заготовки практически не содержит влаги, не находит подтверждения у исследователей. Так, например, европейский специалист показывает, что влажность свежесрубленной древесины сосны или ели в зависимости от места замера в стволе составляет: в ядре – 30-40 %, заболони – 100-120 %, а в среднем – 60-100 (Мейер-Бое В. Строительные конструкции зданий и сооружений, 1993).

Сторонники принудительной сушки, в большинстве своём производители сушильных камер, голословно утверждают, что их древесина не растрескивается и не даёт усадки. А специалисты на основании многолетних и многочисленных исследований заявляют, что задача высушивания без растрескивания толстых сердцевинных сортаментов и сегодня относится к актуальным проблемам теории и техники сушки древесины (Кречетов И.В. Сушка древесины, 1980).

За прошедшие тридцать лет после этого заявления человечество не нашло путей устранения остаточных напряжений при любых видах сушки, включая атмосферную.

Теоретически в сушильной камере можно получить материал даже с нулевой влажностью, но как только камера раскроется, то, в зависимости от соотношения температуры и относительной влажности окружающей среды, в древесине установится равновесная влажность. Например, в жилом доме при нормальных условиях эксплуатации влажность древесины в стенах и перекрытиях колеблется от 8 до 18%.

Природную способность впитывать и отдавать влагу, в зависимости от градиента влажности, древесина сохраняет многие десятки лет, а соответственно за это же время будет происходить разбухание и усадка стен и проявляться действие внутренних напряжений, которые и вызовут усушечные растрескивания и коробления элементов дома. В этом можно убедиться, внимательно изучив проспекты известной компании HONKA, использующей древесину камерной сушки, и фотографию выставочного образца клееного бруса, противоречащую заявлениям некоторых производителей, что брус может трещать скорее по массиву, чем по месту склейки. Декларации же, что стены из клееного бруса не имеют усадки, опровергаются финскими компаниями.

Так, например, фирма Rovaniemi, без ссылок на исследования, признает, что стены из их бруса дают усадку в 1см на метр высоты, а фирма Vuokatti подстраховывается усадкой даже в 1,5см, а это уже уменьшение высоты стены двухэтажного дома почти на 10 см.

Следует отметить, что вертикальные трещины в деревянных элементах практически не снижают добротности дома, а горизонтальные не только снижают прочность конструктивных элементов и их теплосопротивление, но и являются каналами проникновения грибковой инфекции во внутренние слои древесины. Между прочим, до настоящего времени российские специалисты принимают за эталонное значение эксплуатационной прочности прочность древесины, прошедшей атмосферную сушку и не подвергавшейся воздействию высоких температур (Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины, 1975).

Кстати, созданная вовремя, в нужном месте и нужных размеров искусственная трещина в бревне или брусе не менее чем на 90% снижает проявление остаточных напряжений. Этот способ, упоминаемый в литературе полтора века назад, проверен на практике. Не стоит забывать и экономический аспект сушки и склеивания древесины. Принудительная сушка увеличивает стоимость пиломатериала по сравнению с брусом естественной влажности в 1,5 раза, а клееный брус поднимает цену ещё более чем в 2 раза.

Наибольшая толщина массивного или клееного бруса на рынке России и в скандинавских странах порядка четверти метра (0.27 м). Архитекторы, проектировщики, производители материалов и строители на выставках, форумах, конференциях, в публикациях единогласно заверяют, что дом, построенный из бруса такой толщины, пригоден для постоянного проживания в Северо-Западном регионе и даже севернее. Но подобные заявления абсолютно не согласуются с нормативом, определяющим комфорт жилья по теплу, содействующим энергосбережению и экономии на расходах при отоплении дома.

В строительной теплофизике известна прямая зависимость между тепловым сопротивлением и толщиной ограждающей конструкции. С допустимым приближением сопротивление можно определить через отношение толщины однослойного ограждения к коэффициенту теплопроводности материала ограждения. Если толщину рыночного бруса разделить на коэффициент теплопроводности сосны, то получится, что по российским нормативам дом из бруса в четверть метра не пригоден для постоянного проживания даже в районе… Новороссийска (44° 43" с.ш.). Для клеёного бруса, необходимо 37 см. и это без учёта щелей, трещин и т.д.

Конечно, в таком доме можно создать комфорт по теплу, если увеличить время или мощность отопления. Правда, одновременно увеличатся не только эксплуатационные расходы, но и тепловое загрязнение среды, а расходоваться будут не только деньги, но и кислород. Таким образом, из-за безграмотного, безответственного подхода разумного существа деревянный дом представляет угрозу для окружающей среды и для самого человека.

Расчёт толщины клеёного бруса можно выполнить просто, используя нормируемое значение регионального сопротивления теплопередаче (легко найти в поисковике для вашего региона) и умножить его значение на коэффициент теплопроводности для клеёного бруса = 0.16 Вт/(м*°С)

…А по шумам?

Так же, как и загрязнение окружающей среды, обременительные и всепроникающие шумы – спутники нашей цивилизации. Расчёты и практика показывают, что существует зависимость между так называемым индексом изоляции воздушного шума и массой квадратного метра однородной конструкции. Данная зависимость у специалистов носит название закона масс. Этот закон и следствия из него лучше всего понятны из примеров.

Если некая бетонная плита дает некое снижение уровня звука, то удвоение её толщины приведет к ослаблению уровня звука не в два раза, а лишь на 5 дБ. Подобный эффект можно получить заменой массивного элемента двумя самостоятельными, с меньшей объёмной массой, и с воздушным зазором между ними. Принципиально существует два типа стен: однородная тяжёлая (из бетона, цельного кирпича или каменной кладки) либо двойная, стены которой выполнены из материалов разной плотности или толщины, чтобы исключить или снизить резонанс между ними. Разработано множество рекомендаций по созданию конструкций, способных препятствовать или снижать распространение структурных и ударных шумов: гибкие связи между перекрытиями и стенами, подвесные потолки, плавающие полы и т.д.

Но на практике эти рекомендации применяются редко. На сегодняшний день мировая строительная практика разрабатывает и реализует проекты, как правило, ориентированные на ликвидность и экономию средств на стадии возведения объектов, а время требует другого подхода, ориентированного на комфортность жилья и минимизацию затрат в эксплуатационный период. Когда совершится подобный переход, то, наверное, и покупатели жилья с пониманием отнесутся к увеличению стоимости квадратного метра не менее чем на 50%. Пришла пора осознать парадокс третьего тысячелетия: отходы цивилизации всё больше снижают комфортность среды обитания, комфорт ценится всё выше, а за него надо платить.

В деревянном доме борьба с шумами ещё более осложнена. Мало того, что древесина легче бетона в 4-5 раз, но, как известно, она прекрасно проводит звук: скорость звука в древесине больше чем в кирпичной кладке, бетоне, мраморе, граните; всего на 10% меньше чем в железобетоне и на 20% - чем в стали. Именно хорошая звукопроводность древесины была использована при создании больших групп музыкальных инструментов: струнных, щипковых, духовых, ударных.

Если воспользоваться формулой ориентировочных инженерных расчётов индекса изоляции воздушного шума (Боголепов И.И. Архитектурная акустика, 2001), то требования норматива по шумам в жилых помещениях (52 дБ), удовлетворит однородная стена или перекрытие из дерева толщиной… почти в два метра!!!

Если же в эту формулу подставить толщину рыночного бруса в четверть метра, то индекс изоляции шума стеной из него будет чуть больше 40 дБ.

Таким образом, несложные расчёты и приведённые примеры убедительно показывают, что рубленные дома из хвойных пород со стенами толщиной в четверть метра, а тем более тоньше, не обеспечивают нормативных значений комфорта по теплу и шумам в домах для постоянного проживания в подавляющем большинстве регионов России.

По сути, речь идёт о создании нового направления в строительной индустрии. Начинать надо с системного наведения порядка в действующих нормативных документах. Нужны типовые проектные решения, учитывающие многообразие российских факторов. Нужна типология современного жилья, рекомендации по применению материалов, порядок в сертификации и параметры качественных показателей. Всё это создаст основу для индустриализации нового поколения в малоэтажном строительстве. Индустриализация процесса, это единственный путь, так как строительство в традиционном его исполнении ожидаемого эффекта не даст.

Необходимо создать инновационную отрасль малой стройиндустрии, на базе которой появится реальная возможность не только закрыть потребность в материалах и изделиях для жилищного строительства. Очевидно одно, что только процесс индустриализации и перенос основных строительных работ в заводской цех позволит обеспечить качество жилья, его энергоэффективность, экологичность, возможность оснастить современными системами жизнеобеспечения и сделает жизнь комфортнее, а дома доступнее.

В статье использованы советы инж. Лудикова В.И.

Какие породы дерева используют в строительстве

Породы древесины

В зависимости от того, что вы хотите сделать, используют ту или иную породу древесины. 
Прежде всего нужно определить, принадлежит ли выбранный вами брусок к хвойным породам или лиственным. Хвойные породы обладают более резким, смолянистым запахом. Кроме того, макроструктура таких пород дерева лучше выделена, чем у лиственных. К хвойным породам древесины относят сосну, лиственницу, пихту, ель, кедр. 

Хвойные породы древесины  

Различают следующие хвойные породы древесины:

Сосна наиболее часто используется как строительный материал. Окраска древесины сосны может быть как красновато-желтой, так и бледно-желтой, причем это нисколько не сказывается на рабочих свойствах древесины. Сама древесина прочная, легкая, удобна в обработке. Кроме того, из-за высокого содержания смолы древесина очень стойка к гниению и воздействию атмосферных явлений. Мягкая структура древесины позволяет легко впитывать различные красители. Это касается также и лаковых покрытий. При усушке древесина сосны практически не коробится. 

Ель — вторая по значимости и использованию хвойная порода. По сравнению с сосной, ель во многом уступает ей. Прежде всего, это вызвано большим количеством сучков в древесине. Да и обработке она поддается несколько хуже. В древесине ели смолы немного меньше, что и сказывается на плохой устойчивости ее к воздействию атмосферных явлений. 

Кедр, или сибирская сосна, по строительным качествам не уступает ели, а порой даже превосходит ее. Древесина кедра очень легка в работе, но при этом так же, как и ель, не обладает устойчивостью к загниванию. 

Пихта, по своим рабочим качествам мало чем отличается от ели: легко поддается обработке и практически не воспринимает химических препаратов. Так же, как и в древесине ели, здесь мало содержится смолы, из-за чего древесина быстро загнивает на открытом воздухе без специальной обработки. 

Лиственные породы древесины

Лиственные породы древесины делятся на твердолиственные и мягколиственные. Древесина таких пород практически не пахнет, а запах усиливается только при свежем срезе древесины и ее обработке. Среди тверд олиственных пород наиболее часто используются дуб, береза и ясень. Наиболее часто встречающиеся среди мягколиственных пород — осина и ольха. 

Лиственные породы древесины:

Дуб чаще всего используется при изготовлении мебели. Дубовая мебель считается самой красивой и прочной, кроме того, плотная древесина позволяет украсить детали рельефной резьбой. Также прочность и твердость древесины способствует изготовлению мелких крепежных, но в то же время прочных соединений. Дуб — одна из немногих пород древесины, из которой можно сделать гнутые детали различного радиуса. Из-за высокого содержания в древесине дубильных веществ дуб считается самой устойчивой к гниению из всех лиственных пород. 

Бук также относится к твердолиственным породам. По своим качествам практически не уступает дубу. Так же хорошо, как дуб, поддается обработке, гнется и пропитывается различными химическими растворами. Это его качество способствует долговечности лакового и красящего покрытия. Но из-за того, что бук сильно коробится при высыхании, подвержен загниванию с образованием червоточин, он мало используется при изготовлении мебели. 

Ясень чаще всего используется при изготовлении мебели, шпона и паркета. Такое широкое применение ясеня обусловлено, прежде всего, качествами его древесины: прочная, вязкая, долговечная, стойкая к загниванию, с красивым текстурованным рисунком, которая при усушке мало коробится и хорошо гнется при распаривании. 

Береза используется немного реже, чем ясень. Прежде всего, это объясняется малой устойчивостью к загниванию, большой усушкой и подверженностью к короблению. Но сама древесина березы хорошо поддается обработке, дает возможность делать мелкую рельефную резьбу. Кроме того, древесина березы хорошо пропитывается химическими веществами, прекрасно удерживает лаковое покрытие. 

Вяз, берест, ильм представляют одну породу. Среди основных качеств, которыми обладает эта порода, можно назвать: плотность, прочность, вязкость и малопористость. При усушке древесина практически не коробится и не трескается. Кроме того, после распаривания древесина может изогнуться так, как вы пожелаете. Но из-за своей плотной и мелкопористой структуры древесина плохо поддается полировке, плохо строгается и окрашивается. 

Орех обладает красивой древесиной и предназначен для отделочных работ. Хорошо обрабатывается, поддается полировке и пропитке химическими веществами. Тяжелая и прочная древесина ореха не поддается короблению и гниению. 

Осина обладает мягкой древесиной, в которой мало сучков. Осина хорошо поддается обработке, но из-за ее пористой структуры мелкие детали могут сломаться практически во время их изготовления. 

Тополь также относится к мягколиственным породам. Из такой древесины получаются красивые небольшие детали и изделия. Но тополь склонен к загниванию, при усыхании коробится и трескается. 

Ольха из всех мягколиственных пород наиболее часто используется при строительстве домов и при изготовлении мебели. Ольха практически не поддается загниванию, и поэтому она часто используется при строительстве срубов колодцев. Также она хорошо используется при строительстве кладовых — она сама не пахнет и не впитывает запах. 

Липа среди всех мягколиственных пород ценится при изготовлении крупных резных деталей для мебели. Кроме того, это одна из немногих пород древесины, которая не коробится и не трескается при усушке. Липа обладает прочной структурой, которая мало поддается гниению. 

Древесина плодовых деревьев

Среди редких пород, которые используются в столярном и плотничном деле, большое место занимает древесина плодовых деревьев. Преимущественно здесь используется древесина диких деревьев. 

Древесина плодовых деревьев:

Груша обладает плотной однородной красивой древесиной, идущей в основном на изготовление небольших деталей. Редко когда удается получить большое полотно доски из грушевого ствола. Но не только из-за этого груша идет на украшение мебели. Ее древесина устроена так, что при резании лезвие пре красно снимает стружку и по направлению роста волокон и против них. Кроме того, и полируется, и пропитывается древесина превосходно. Есть еще одна особенность груши — ее одинаково можно отнести и к твердым, и к мягким породам. Сырая древесина достаточно мягкая, но если ее вымочить, а затем медленно высушить, то древесина становится очень твердой. Среди недостатков можно назвать только один — без лакового покрытия дерево быстро темнеет и начинает гнить. 

Яблоня относится к ряду самых красивых и прочных пород древесины. Но после высыхания дерево очень сильно коробится и усыхает, поэтому предпочтительнее работать только с хорошо высушенной яблоней. Так же, как и груша, идет на отделку мебели, изготовление домашней утвари и украшений. 

Слива, как и яблоня, очень подвержена растрескиванию и короблению при сушке. Твердая и прочная древесина со множеством разноцветных прожилок прекрасно колется и полируется. Чаще всего идет на изготовление украшений и на рельефную отделку мебели. Также очень высоко ценится точеная утварь из сливовой древесины. 

Древесина редких пород

Выше мы рассмотрели те породы древесины, которые произрастают у нас. Но в России большой популярностью пользуются и импортные породы, которые чаще всего идут на изготовление мебели и украшений. 

Древесина редких пород:

Красное дерево произрастает только в тропических лесах. Само понятие «красное дерево» не означает принадлежность к какой-то породе, а представляет совокупность разнообразных пород, древесина которых обладает красным цветом. Древесина красного дерева относится к мягким породам, хорошо поддается обработке, полируется, впитывает лак. Преимущественно используется при отделке мебели и помещения. Из-за своей дорогой цены редко когда полностью идет на изготовление мебели. 

Черное дерево привозится к нам с Мадагаскара, Цейлона, острова Святого Маврикия. Хотя древесина при усушке трескается и хорошо раскалывается, черное дерево считается самым дорогим. Его древесина плотная, однородная, черного цвета. Очень высоко ценится древесина с малозаметными прослойками годичных колец и сосудов. Менее всего ценится древесина с белесоватыми прослойками и выделяющихся на фоне древесины макроструктуры и ядра. Древесина практически не поддается гниению, не коробится при усушке, прекрасно впитывает лак. Единственное, что непозволительно делать с черным деревом, полировать: от этого внешний вид только ухудшается. 

Эвкалипт обладает прочной, тяжелой древесиной, которая практически не поддается гниению. Это свойство объясняется большим содержанием в ее структуре эфирных масел, которые действуют так же, как и смола в древесине сосны. Эвкалипт принадлежит к небольшому числу древесных пород, которые плохо поддаются обработке. Чаще всего из эвкалипта изготавливают основу мебели, затем украшают ее вставками из других пород или обклеивают шпоном из красного или черного дерева. 

Фернамбук используется при изготовлении мозаики. Самыми дорогими считаются скрипичные смычки и дирижерские палочки, сделанные из этого, дерева. При хранении фернамбук способен изменить цвет от желтого с оранжевым отливом до темно-вишневого или даже черного. Его древесина практически не гниет и в сухом виде не поддается короблению. Зато только что срубленное дерево сильно усыхает, трескается и формоизменяется. По тяжести в обработке уступает только эвкалипту. 

Палисандр, как и большинство пород, ввозится в Россию из Южной Америки. Древесина палисандра обладает пористой структурой и плотным расположением тонких волокон. Особенность этой породы составляет ее цвет, который в зависимости от преобладания какого-нибудь оттенка меняется от светло-фиолетового до темно-коричневого с фиолетовым отливом. Как и фернамбук, с течением времени способен изменить цвет. Если дерево по окончании работ не было отполировано, то цвет древесины может стать практически черным. Сама древесина прекрасно поддается обработке, не подвержена гниению. Чаще всего из палисандра изготавливают мебель и всевозможные украшения. 

Атласное дерево редко встречается у нас, и поэтому оно очень дорого ценится. В России идет только на изготовление вставок мозаики и на украшения. Древесина этой породы может иметь желтый, красный и бурый оттенок. Но независимо от цвета древесины в ней всегда есть мельчайшие блестки, которые при покрытии лаком придают готовому изделию атласное сияние и лоск мягкой струящейся ткани. 

Строение древесины

Сделав поперечный срез, вы можете наиболее четко рассмотреть строение древесины. Каждый брусок необтесанного дерева имеет кору — это кожа дерева, которая не используется в работе, ее обязательно нужно снимать. 

Под корой располагается зона роста дерева, которая практически не различима невооруженным глазом. На свежем спиле с растущего дерева этот слой камбия представлен очень хорошо. После того как вы снимите кору, вам откроется тонкая прослойка влажной ткани зеленоватого цвета — это и будет камбий. За камбием расположена собственно древесина с годичными кольцами. 

Древесину еще называют заболонью. В центре каждого дерева есть ядро, которое по цвету может сливаться с заболонью или иметь более темный цвет. В зависимости от этого разделяют заболонные породы древесины, где ядро не имеет ярко выраженной структуры и клетки расположены также плотно, как и в заболони, и ядровые, где, соответственно, ядро хорошо различимо. Иногда заболонные породы дерева называют безъядровыми. 

К ядровым древесным породам относятся все хвойные (сосна, кедр, ель, тис, лиственница) и некоторые лиственные породы, например дуб, ясень, тополь. 

Большинство лиственных пород составляет ряд заболонных, или безъядровых: береза, граб, ольха, клен, граб. 
Кроме микроструктуры древесины, куда относится плотность расположения древесных клеток, на создание композиции и возможность использования того или иного бруска в работе влияет макроструктура древесины, представленная годичными кольцами и сердцевидными сосудами. К макроструктуре также относится наличие различных сучков, наростов и неразвившихся побегов-глазков, которые отклоняют годичные кольца и образуют различные свилеватости. 

Древесина, где наиболее четко различимы годичные кольца, горизонтальные и вертикальные сосуды, представляется наиболее интересной для обработки. Практически все хвойные породы — граб, дуб, ильм, бук — обладают такой древесиной. 

Пороки древесины

При работе с древесиной следует не только обращать внимание на расположение волокон. Прежде всего внимательно осмотрите со всех сторон выбранный вами брусок. Древесина, с которой вы собрались работать, должна быть не только прочной, но и «здоровой» - однородной по цвету, без примеси достаточно интересных и необычных цветов, без следов поражения древесными червями-точильщиками, а также без следов начавшегося гниения. Если ваш брусок имеет хотя бы один из этих признаков, то сразу отложите его в сторону, иначе при работе вы можете всякого натерпеться, а в конце работы вы не получите достаточного удовлетворения от проделанного. Да и работа может просто свестись на нет. 

Не следует использовать для работы древесину, пораженную грибком. Его можно хорошо заметить даже невооруженным взглядом по изменению цвета древесины и по расщеплению волокон древесины в месте поражения. Цвет пораженной грибком древесины может быть различным: от кремового и бурого до синеватого и зеленоватого. Остальная древесина при этом сохранит привычный цвет. 

Зеленоватый налет, появившийся на отдельных участках древесины, свидетельствует о том, что древесина начала гнить. Плесень поражает древесину только снаружи, поэтому, если вы своевременно зачистите поверхность ножом или рубанком, то доску или брусок можно еще спасти, а затем, просушив его, использовать в работе. 

Цветная гниль не так безобидна, как ядровая. Она поражает древесину изнутри, разрушая ее структуру и делая невозможным ее использование. Древесина может быть абсолютно здоровой, но все же непригодной к работе. Пороки могут быть различными. Одни из них могут полностью исключить древесину из употребления, другие лишь ограничивают возможности по обработке. 

Наиболее распространенным пороком является наличие сучков. Но сучки встречаются двух видов. Одни из них прочно срослись с древесиной и убираются из массива только при удалении всего участка. Другие отделяются от древесины легко. Именно здесь велика вероятность того, что при сушке уже готового изделия он может выпасть и испортить всю картину. 

Заделать такое отверстие можно при помощи клинообразной пробки, которая вбивается вместо сучка. Кроме того, при долгом хранении древесины как стройматериала темнеют в первую очередь сучки. Исключение составляют только некоторые хвойные породы. 

К категории дефектов древесины можно отнести и наличие засмолок у хвойных и водослоев у лиственных пород. Так принято называть места скопления древесного сока в массиве древесины. При отделке вам придется откачать из этого места смолу и обработать ее специальным раствором. Но лучше, если вы расположите деталь на бруске так, чтобы кармашек находился либо внутри детали, либо вне ее. 

Среди пороков древесины, которые необходимо учитывать при работе, больше место занимает такой порок, как наличие трещин. Они образуются в массиве древесины в период роста древесного ствола. Трещины могут быть разными. 

Морозные трещины могут разделить весь ствол на две части. Сами трещины идут от внешнего края внутрь и образуются только зимой при сильных морозах. 

Отступные трещины возникают только внутри ствола, при этом образуется промежуток между годичными кольцами. Причина образования таких трещин — большое напряжение внутри ствола в период усиленного роста. 

Метиковые трещины, как и морозные, могут разделить ствол на две части. Разница между ними в том, что морозные идут от внешнего края к центру, а метиковые — от основания ствола к вершине. 

Трещины при усушке могут образовываться и в древесине без видимых пороков. Такие трещины идут от центра ствола к внешней стороне поперек годичных колец. 

Также к порокам древесины можно отнести наличие наклона волокон. Такой дефект может быть как природным, так и механическим. В любом случае тонкие узкие заготовки из такой древесины при усушке очень сильно коробятся. 

У хвойных пород древесины наиболее часто встречается такой дефект как крен. Это природный порок, возникающий при сжатости ствола в период роста. Древесные волокна на этом участке расположены близко друг к другу, что значительно увеличивает время пропитки древесины антисептиками и химическими красителями. Но такая древесина очень прочна и устойчива к воздействию атмосферных явлений, так что ее можно приспособить на обивку входной двери на даче или в квартире. 

Наличие прирости в древесине само по себе безобидно, но может создать большие трудности после усушки. Такой дефект возникает при порезе древесного ствола во время роста. Образовавшаяся рана постепенно зарастает, но годовые кольца уже иначе начинают расти. 

Усушка древесины

Различных пороков древесины во время работы можно избежать, так или иначе расположив чертеж на подготовленной заготовке. Но в любом случае для работы надо брать только хорошо высушенную древесину, иначе есть вероятность, что после долгой и упорной работы все ваше старание пропадет даром, иначе говоря, растрескается и покоробится. 

Поэтому перед тем как приступать к работе, хорошо просушите заготовку. Но не стоит сразу с сырой древесины отпиливать куски, которые потом не понадобятся. Древесина от этого все равно быстрее не высохнет. При этом вы можете просто испортить брусок — ведь при усушке волокна сжимаются в разных направлениях по-разному. 

Наименьшее изменение размеров бруска произойдет по направлению роста волокон. Еще меньше станет брусок поперек роста волокон, т. е. в радиальном разрезе. Больше всего брусок усыхает в тангентальном направлении. 

Все древесные породы по способности уменьшать размеры при сушке можно разделить на 3 категории: сильно усыхающие, умеренно усыхающие и слабо усыхающие. К первой категории относятся такие породы, как дуб, липа, вяз, ольха, бук, клен и многие другие. Ко второй категории относятся: ива, осина, тополь, сосна. Мало изменяют размеры при усушке только ель и лиственница. 

Сушка древесины требует большого терпения. Нельзя сразу класть сырую древесину к сильному источнику тепла. Прежде всего, принеся доски домой, подержите их несколько дней на застекленной лоджии и только потом занесите в помещение. Если у вас лоджия не застеклена, то поставьте их в кладовку или в коридор, где температура всегда немного ниже, чем в жилой комнате и тем более на кухне. Только в эти несколько дней постарайтесь, чтобы заготовки стояли подальше от сквозняка- Да и на лоджии тоже следует избегать попадания прямых солнечных лучей, чтобы не получилось, что одна часть заготовки высохла и потемнела на солнце, а другая еще сырая. 

Чуть подсохшие доски смажьте с торцов садовым варом или клеем ПВА. Заготовки из ценных пород древесины необходимо смазывать не только с торцов, но и с боковых сторон, чтобы при сушке не образовались трещины. Такого же правила следует придерживаться и при сушке древесины плодовых деревьев. Слой ПВА можно заменить обычной бумагой, которая приклеивается к сторонам бруска на крахмальный клейстер. 

Приготовленные таким образом бруски и доски уложите возле батареи центрального отопления или возле камина или обогревателя. Доски постоянно нужно будет переворачивать и следить за тем, чтобы температура в комнате была одинаковой, без существенных перепадов. Но и сквозняков тоже следует избегать, иначе возрастает вероятность появления трещин. 

В зависимости от того, какого размера выбранные вами заготовки, время на сушку может варьироваться. Толстые и длинные доски, естественно, сохнут намного дольше, чем тонкие и короткие. 

Если вы сушите доски не в помещении, а под открытым воздухом, то вам обязательно сделать навес, который предохранял бы древесину от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Земля под доски должна быть выровнена тщательным образом, чтобы доски не изогнулись при хранении и сушке. На землю постелите слой толя, затем поставьте несколько брусков, чтобы воздух мог проникать и под них.

Дерево как строительный материал

Как стройматериал, древесина имеет свои плюсы: высокая прочность, малая теплопроводность, незначительная плотность, легко обрабатывается. Цены на дома из бруса или бревна не так высоки, но при этом построить дом из бруса можно быстро, не потеряв при этом на качестве. Но, наряду с достоинствами, она имеет свои недостатки: она гниет, быстро возгорается, коробление, растрескивание, различная плотность вдоль волокон и поперек них, много отходов при обработке.

В строительстве используются деревья хвойных пород: ель, сосну, пихту, кедр и др. Несущие конструкции изготавливают из этих пород дерева. Наиболее часто применяется сосна. Деревья лиственных пород менее устойчивы.

Дуб представляет большую ценность из древесины лиственных пород. Ее используют для строительства перегородок, стен, перекрытий и покрытий.

Сосну применяют для устройства стен домов, оконных переплетов, пола, дверей. А также для строительства мостов, шпал, эстакад, изготовления фанеры.

Кедр используют для изготовления декоративной фанеры. У дуба очень прочная древесина, он очень устойчив к загниванию, но склонен к растрескиванию. Древесина дуба применяется для производства паркета, для отделки в судостроении.

Ясень по свойствам похож на дуб, только у него светлее древесина. Она прочна и тяжела в ручной обработке. При окраске цвет приобретает «седину», поэтому ясень используется в натуральном виде. Применяется для производства столярных изделий и паркета. Прекрасно сохраняется в воде и на воздухе, но загнивает при переменной влажности.

У березы белая древесина с желтоватым оттенком. Она прочная, твердая, при повышенной влажности легко гниет. Используют древесину для изготовления мебели, фанеры, для ограждения.

Осина имеет прочную древесину в сухой среде, хорошо обтачивается, колется, при высыхании мало коробится и трескается. Применяют осину для устройства кровель, производства фанеры, а также для сооружения временных построек.

Древесина бука белая с красным оттенком, прекрасно гнется, не загнивает в условиях с повышенной влажностью. При сушке коробится и растрескивается. Используют древесину бука для производства паркета и фанеры, мебели. Изделия из бука обязательно красят или лакируют, так как он легко впитывает влагу.

Ольха как стройматериал используется, как береза. Применяют ольху в отделках. Легко поддается обработке. Клен используется для производства фанеры. Можно с помощью древесины клена имитировать другие породы деревьев, так как древесина клена хорошо полируется и впитывает протравы.

У тополя мягкая древесина, поэтому он используется для временных сооружений. Используют также древесину тополя в декоративных работах.

Из нее производят материал для покрытия пола, который бывает нескольких видов: паркетные доски, паркет штучный, ДСП, ДВП. Используют для производства половых покрытий сосну, березу, дуб, ясень, бук, клен.  Для настила деревянного пола используют доски из кедра, сосны, ели, ольхи. Доски для настила пола должны антисептироваться. В жилых помещениях лучше настилать пол из антисептированных досок или паркета.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Древесина как строительный материал

Традиционным материалом для стен малоэтажных зданий является дерево. Древесина как материал обладает множеством важных достоинств.

Преимущества древесины перед другими материалами и сравнительная характеристика пород дерева

Древесина достаточно легко поддается склеиванию, без особого труда соединяется гвоздями, шурупами и т.п. Она хорошо обрабатывается и поддается отделке. С точки зрения соотношения плотности и прочности древесину можно сравнивать с металлами. Стены дома должны быть долговечны, обладать хорошими звукоизоляционными качествами, иметь, возможно, меньший вес, обеспечивать в помещениях постоянный температурный режим, необходимый для здания. Ее недостатками являются лишь осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость. Однако в настоящее время с обоими недостатками можно справиться. Для повышения огнестойкости используют специальные средства, которыми пропитывают дерево. Это позволяет повысить огнестойкость до такой степени, что даже при высоких температурах дерево будет тлеть, но не гореть.

Самыми комфортными по санитарно-гигиеническим требованиям (в том числе имеющими низкую теплопроводность) являются брусчатые и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Хвойные породы подходят больше, чем лиственные по той причине, что имеют более правильную форму ствола и меньше подвержены загниванию.

Основными параметрами, определяющими долговечность для дерева являются:

  1. Прочность древесины определяется породой дерева, плотностью, влажностью, наличием пороков.
  2. Влажность бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30 %), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям. В толщину больше, чем в длину. Древесные породы разделены на 3 группы по величине коэффициента объемной усушки.
    • Малоусыхающие: Ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна и др.
    • Среднеусыхающие: Дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа и др.
    • Сильноусыхающие: Клен остролистный, граб, лиственница, береза.
    При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины. С плотностью и влажностью древесины тесно связана способность ее удерживать в себе металлические крепления. Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей в древесину.
  3. Твердость - это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел. По степени твердости древесные породы можно разделить на 3 группы:
    • Мягкие: Сосна, ель, кедр, пихта, осина, липа, ольха, тополь.
    • Твердые: Береза, бук, вяз, лиственница сибирская, ясень, ильм, карагач, клен, яблоня.
    • Очень твердые: Граб, кизил, самшит, акация белая, береза.
    • Износостойкость древесины — это ее способность противостоять разрушению в процессе трения.
    Здесь существует такая закономерность: чем больше твердость и плотность древесины, тем меньше ее изнашиваемость. Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов, которые разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для работ.
  4. Сучковатость — наличие оснований ветвей (сучков) живых либо отмерших во время роста. Сучковатость нарушает однородность строения древесины, снижает ее прочность, затрудняет обработку.
  5. Легкость — свойство древесины, которое является выгодным при строительстве в сочетании с другими качествами.
Изделия на основе древесины

Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на бревна, подтоварник и жерди.

Хранят круглые лесоматериалы в штабелях по породам, категориям и длине.

Пиломатериалы изготовляют путем продольной распиловки пиловочных бревен. По форме поперечного сечения различают следующие виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья, бруски.

Краткие рекомендации по выбору пиломатериалов

Некоторые особенности материалов, требующие особого внимания.

Решение проблем

Есть несколько вариантов решения проблем. Первый — продолжать покупать пиломатериалы у тех же поставщиков, но отбирать их более тщательно, требуя заменить дефектные и возвращая некондицию.

Второй вариант — попытаться найти более качественную древесину у других поставщиков.

Третий — покупать качественные пиломатериалы по более высоким ценам. Четвертый вариант связан с переходом на металлические конструкции или искусственные материалы.

Перед тем, как вы выберете один из вариантов, стоит оценить, во сколько вам обходятся все ваши проблемы с качеством пиломатериалов, сколько вы теряете или можете потерять от брака и жалоб ваших клиентов. Если вы поймете, что имеет смысл покупать пиломатериалы по более высоким ценам, попытайтесь подсчитать, насколько больше вы согласны платить за более качественный продукт. Возможно, вам удастся подсчитать, сколько вы сможете сэкономить за счет увеличения производительности труда, имея более качественные материалы.

Не стесняйтесь выбрасывать бракованные пиломатериалы. При больших объемах поставок попытайтесь согласовать с поставщиком точные стандарты и требования к качеству продукции, при невыполнении которых он обязан заменить некачественные материалы или устранить их дефекты. Вы можете оговорить в договоре о поставках любые, даже самые незначительные детали, если по каким-либо причинам они окажутся для вас важными. Согласуйте точные условия замены некондиций, сроки замены, размер неустойки за просрочку. Если вы что-то не предусмотрели и менять условия договора уже поздно, вы можете докупить небольшую партию материалов более высокого качества взамен бракованных на других условиях либо у другого поставщика. Можно также попытаться использовать не совсем качественные материалы только там, где дефекты будут незаметны и не повлияют на общее качество конструкции.

Обзвоните различных поставщиков. Часто бывает выгодно закупать различные элементы конструкции у различных поставщиков. Например, брус закупается у одного поставщика, стойки — у другого, доски — у третьего. Попытайтесь выяснить, с каких заводов поставляются те или иные элементы. Если вам особенно понравилась продукция какого-либо завода, попросите своего поставщика поставлять вам продукцию непосредственно с этого предприятия. Если вам наоборот, не нравится продукция какого-либо завода, проинформируйте об этом поставщика.

Попытайтесь объединиться с другими дизайнерскими или строительными фирмами, которые также не удовлетворены качеством поставляемых им пиломатериалов. Совместными усилиями вы сможете добиться больших успехов в переговорах с поставщиками. Постарайтесь как можно точнее обозначить параметры необходимого вам продукта. Иногда таким образом удается найти товар отличного качества, причем по более низким ценам!

Тщательно изучите существующие стандарты в области пиломатериалов и выберите наиболее подходящий для вас класс как по качеству, так и по цене. Для каких-либо специальных применений вам, возможно, будет выгоднее перейти на другую породу древесины, нежели искать определенную породу с более высоким классом качества. Для дерева существует множество различных стандартов, зачастую малоизвестных. Учтите, что уровень качества в различных классах может зависеть от географического положения местности, климата и других условий. Независимо от этого, вы можете установить в контракте с поставщиком свои особые требования по качеству, никак не связанные с существующими стандартами.

Существует множество способов решения проблем с качеством древесины, и всегда можно найти пиломатериалы нужного вам качества, хотя, возможно, придется заплатить чуть больше.

Некоторые породы древесины

Породы древесины – это род и вид многолетнего древесного растения. Породы бывают хвойные (сосна, пихта, ель, кедровая сосна и т.д.) и лиственные (береза, дуб, липа и т.д.).

Породы древесины обладают собственными качественными показателями, такими как цвет, текстура, твердость, коэффициент линейного и объемного расширения.


Бамбук

Древесина бамбука устойчива к механическим и климатическим воздействиям. Естественный цвет этой тропической древесины – золотисто-соломенный, с темными поперечными полосами в местах нахождения узлов стебля.

Береза Древесина березы умеренно твердая и однородная, хорошо обрабатывается, но подвержена короблению и загниванию. Цвет – белый, с желтоватым или красноватым оттенком, годичные слои и сердцевинные лучи различаются слабо. Древесина березы хорошо окрашивается и полируется, легко поддается имитации под ценные породы. Наиболее ценной считается карельская береза, обладающая красивым цветом и структурой.

Бук

Древесина бука прочная, твердая и гибкая, с красивой однородной структурой, легко поддается обработке. Годичные слои и сердцевинные лучи хорошо различимы при любом распиле. Цвет древесины – красновато-белый или желтый, при тепловой обработке приобретает выраженный красный тон. Древесина бука восприимчива к загниванию и обладает высокой гигроскопичностью – поэтому быстро реагирует на изменения температуры и влажности.

Венге

Древесина венге, произрастающего в тропических джунглях Западной Африки, высоко ценится в художественном паркете. Это очень красивая древесина с ровноволокнистой крупной структурой, которая бывает разного цвета – от золотистого до очень темного коричневого. Со временем такая древесина темнеет и может стать почти черной. Обработка древесины венге может представлять затруднения, из-за высокого содержания маслянистых и минеральных веществ.

Вишня

Древесина вишни обладает средней твердостью, однородной структурой, розовато-коричневым или розоватом серым цветом с узкой желтой заболонью. Вишня хорошо поддается обработке и очень декоративна.

Вяз (ильм, берест)

Древесина вяза имеет широкую желто-белую заболонь, плавно переходящую в светло бурое ядро. Годичные лучи хорошо различимы, а сердцевинные лучи заметны только на радиальном разрезе в виде коротких штрихов.

Граб

Древесина граба (белого бука) отличается высокой плотностью, твердостью и прочностью. Цвет варьируется от белого до серого, структура косослойная, заболонь и ядро практически не отличаются по цвету. Обработка древесины бука довольно сложна, но после правильной длительной сушки такая древесина практически не подвержена короблению.

Грецкий орех

Древесина грецкого ореха особо ценится в мозаичных работах благодаря широкой гамме цветов, красивой текстуре, плотности и легкости обработки. Древесина грецкого ореха легко тонируется и окрашивается. Особенно часто древесина грецкого ореха используется в мозаичных работах – главным образом, используется шпон.

Груша

Древесина груши тяжелая, но хорошо обрабатывается и полируется. Груша имеет среднюю плотность, твердая, отличается однородным строением. Текстура тонкая, рисунок годовых колец слабо выражен. Цвет молодых деревьев – почти белый, с возрастом древесина приобретает более темный цвет. Дикорастущая груша намного лучше сортовой. Из древесины груши выполняются имитации под черное дерево. При определенной температуре сушки груша приобретает ярко-розовый цвет.

Дуб

Древесина дуба традиционно используется для изготовления паркета. Цвет зрелой древесины варьируется от светло-коричневого до желтовато-коричневого, ядро желтовато-коричневая, заболонь узкая, светло-желтая. Со временем древесина дуба немного темнеет.

Текстура древесины дуба красивая, выраженная — сердцевинные лучи и годичные слои хорошо видны на всех срезах. Дуб твердый и прочный, долговечный и устойчивый к гниению.

Каштан

Зрелая древесина имеет средне-коричневый оттенок, со временем темнеет. Сердцевинные лучи незаметны. Древесина твердая и прочная. Каштан хорошо поддается обработке, при высыхании может образовывать трещины и коробиться.

Клен

Древесина клена твердая и плотная, мало усыхает, но склонна к образованию трещин. Структура ярко-выраженная – сердцевинные лучи и годичные слои хорошо видны на всех разрезах. Цвет древесины клена – белый с желтыми или красными оттенками. Заболонь по цвету почти не отличается от зрелой древесины.

Красный дуб

Древесина красного дуба обладает средней тяжестью, относительно прочная и твердая. Структура волокон прямая и плотная, годовые кольца отчетливо видны. Цвет – красноватый, заболонь чуть светлее.

Лапачо

Древесина лапачо очень тяжелая и прочная, с высоким содержанием маслянистых веществ. Не подвержена гниению, плесени и воздействию насекомых. Цвет – оливково-серый, с чередованием темных и светлых участков, заболонь красно-серая. Древесина лапачо темнеет со временем. Древесина лапачо часто применяется для изготовления художественных элементов.

Липа

Древесина липы часто используется в мозаичных работах. Цвет белый с розовым оттенком. Структура древесины липы слабо выражена, годичные слои заметны мало. Обладает однородным строением, легко поддается обработке, не подвержена образованию трещин, обладает высокой влагоустойчивостью.

Лиственница

Древесина лиственницы прочная и твердая, средней плотности, устойчива к гниению, однако склонна к образованию трещин. Цвет ядра красновато-бурый, заболонь буровато-белая, годичные кольца четко различимы на всех разрезах. Древесина лиственницы имеет характерный скипидарный запах. В России растет 14 видов лиственницы, среди которых особо известны Сибирская, Корейская, Даурская.

Можжевельник

Древесина можжевельника хорошо обрабатывается, прекрасно поддается полировке, приятно пахнет, он подвержена короблению. Древесина тонкослойная, с коричневым ядром и узкой заболонью. Темнеет под воздействием солнечного света.

Оливковое дерево

Древесина оливкового дерева очень декоративна. Она плотная и твердая, хорошо шлифуется, не подвержена усыханию. Текстура оливкового дерева очень тонкая и декоративная. Цвет – желто-белый, встречается с красноватым оттенком, лучи темные, нерегулярные.

Ольха

Древесина ольхи мягкая и однородная, хорошо поддается имитации ценных пород, хорошо обрабатывается и быстро сохнет, но склонна к загниванию. Цвет – белый, под воздействием воздуха быстро краснеет и становится бурым. Сердцевинные лучи и годичные слои слабо различимы.

Орех

Древесина имеет красивую текстуру, твердая и прочная, хорошо обрабатывается и полируется, устойчива к деформации и образованию трещин. Цвет варьируется от очень светлого до почти черного. Годичные слои ясно видны, а сердцевинные лучи различимы только на радиальном срезе. Свойства древесины ореха позволяют широко использовать ее для изготовления мебели и отделки интерьеров.

Палисандр

Древесина палисандра очень тяжелая, мало подвержена усыханию, хорошо обрабатывается и полируется. Цвет — пурпурно-коричневый или шоколадно-бурый, с черными и темно-коричневыми полосами, заболонь узкая, светло-желтая.

Платан

Платан обладает твердой древесиной, и выразительной структурой, которую образуют сердцевинные лучи на радиальном срезе. Годичные слои заметны слабо. Ядро красно-бурое, заболонь серая.

Пробковое дерево (Бальза)

Пробковое дерево отличается высокой пористостью. Это самая быстрорастущая, легкая и мягкая из всех пород, отличается высокой пористостью. Ядро белое, с легким красно-бурым оттенком, заболонь почти белая.

Розовое дерево

Розовое дерево – очень редкий и дорогой материал, гораздо чаще используются его имитации из светлого ореха. Древесина хорошо обрабатывается, имеет желтовато-бурый или розовато бурый цвет с коричневыми полосами. Используется в основном в мозаичных работах.

Сандал

Сандал – редкая порода, произрастающая в Юго-Восточной Азии. Обладает шелковистым отливом золотистого оттенка.

Тик

Древесина тика очень долговечна, устойчива к внешним воздействиям, хорошо поддается всем видам механической обработки, не подвержена гниению, она плотная, прочная и твердая. Текстура выразительная, цвет желтовато-белый.

Тис

Древесина тиса обладает красивой структурой и высоко ценится в качестве отделочного материала. Годичные слои извилистые, цвет красно-бурый, заболонь желто-белая, резко отграниченная. Из недостатков можно выделить сильную сучковатость.

Туя

Туя произрастает в Алжире. Древесина туи имеет очень интересную цветовую гамму – цвет представляет собой переплетенные бурые, коричневые, красные и желтые жилки с мягкими переходами тонов и буро-розовыми крапинками. Благодаря своей декоративности и характерному стеклянистому блеску высоко ценится в качестве отделочного материала. Отлично полируется.

Фисташка

Древесина фисташки очень износостойкая, твердая и прочная, маслянистая на ощупь. Свежая древесина имеет зелено-бурый цвет, при сушке и длительном хранении становится красно-бурым. Сердцевинные лучи почти незаметны, мелкие сосуды в поздней зоне годичных слоев образуют косорадиальные линии.

Эбеновое дерево

Древесина эбенового дерева твердая, плотная и тяжелая – тонет в воде. Имеет черное ядро и белую заболонь. Мелкие сосуды собраны в радиальные группы по 3–4 штуки, иногда бывают заполнены ядровыми веществами черного цвета. Годичные слои мало заметны.

Эвкалипт

Древесина эвкалипта очень прочная и стойкая к усыханию, не подвержена вреду от насекомых. Ядро бурое (иногда встречаются различные оттенки), заболонь светлая. Годичные слои заметны только на поперечном срезе.

Яблоня

Древесина яблони умеренно твердая и плотная, но сильно подвержена короблению. Хорошо поддается обработке и полировке. Текстура выражена слабо, цвет – розоватый, с красным или бурым. Используется для мозаичных укладок.

Ясень

Древесина ясеня вязкая и прочная, твердая и эластичная, почти не склонная к растрескиванию, стойка к гниению. Ясень обладает очень красивой структурой – годичные слои хорошо различимы, на радиальном срезе видны сердцевинные лучи. Цвет – желтовато-бурый, заболонь – желто-белая. Заболонь особо ценится при изготовлении паркета благодаря красивой структуре и цвету.

Дерево как строительный материал - типы, структура, обработка

Дерево - один из наиболее часто используемых природных строительных материалов в мире. Ряд ценных свойств, таких как низкая теплопроводность, небольшая насыпная плотность, относительно высокая прочность, способность к механической обработке и т. Д., Делают древесину известным строительным материалом.

Древесину можно использовать наиболее экономично, не тратя впустую любые производные от нее. Даже опилки, полученные при распиловке древесины, можно использовать для изготовления древесноволокнистых плит, бумаги и т. Д.

В этой статье мы собираемся обсудить классификацию и структуру дерева, а также обработку древесины от вырубки дерева до консервации древесины.

Виды деревьев для производства древесины

Деревья подразделяются на следующие типы в зависимости от способа их роста.

  1. Экзогенный
  2. Эндогенный

1. Экзогенный

Экзогенные деревья - это деревья, растущие вовне.Горизонтальный разрез такого дерева содержит несколько колец, которые представляют собой не что иное, как годичные кольца. Эти кольца можно использовать для предсказания возраста дерева. Большинство экзогенных деревьев можно использовать во многих инженерных целях.

Экзогенные деревья подразделяются на следующие типы.

Рис.1: Экзогенное дерево

Хвойные породы

Хвойные деревья - это не что иное, как деревья из мягкой древесины, которые также называют зелеными деревьями. Древесина этих деревьев светлая, легкая по весу, малоплотная и плохо защищающая от огня.

Примеры: сосна, ель, красное дерево, ель, деодар, кедр и т. Д.

лиственные

Лиственные деревья - деревья твердых пород. Листья у этого типа деревьев обычно широкие, осенью опадают, а весной растут. Для строительных целей больше всего подходят лиственные деревья. Древесина лиственных деревьев темного цвета, плотная, наиболее тяжелая и пожаростойкая.

Примеры: клен, красное дерево, дуб, тик, орех, бабул и т. Д.

2. Эндогенный

Эндогенные деревья - это деревья, растущие внутрь, которые содержат волокнистую массу в продольном сечении. Древесина этих деревьев используется в некоторых ограниченных инженерных целях.

Примеры: бамбук, пальма, тростник и т. Д.

Рис. 2: Эндогенное дерево

Структура дерева

Структура дерева может быть разделена на две категории:

  1. Макроструктура
  2. Микроструктура

1.Макроструктура

Структура дерева, видимая невооруженным глазом, называется макроструктурой дерева. Макроструктура дерева содержит следующие компоненты

Рис. 3: Макроструктура дерева

Пробковая

Сердцевина или самая внутренняя часть дерева называется сердцевиной.Он содержит целлюлозные ткани, которые помогают растениям расти в молодом возрасте.

Сердце из дерева

Сердце дерева - это участок вокруг сердцевины темного цвета, содержащий несколько годовых колец. Он очень твердый и придает дереву жесткость. Древесина сердца используется в нескольких инженерных целях из-за ее прочности и долговечности.

Заболонь

Заболонь древесины содержит внешние годовые кольца. Это указывает на недавний рост дерева и имеет светлый цвет.Он содержит сок, который помогает в росте локонов.

Слой камбия

Слой камбия содержит сок, который через некоторое время превратится в древесину. Он не должен подвергаться воздействию атмосферы, иначе дерево может погибнуть.

Внутренняя кора

Защитный слой камбиевого слоя известен как внутренняя кора.

Внешняя кора

Самый внешний слой секции дерева называется внешней корой или корой. Он содержит клетки древесного волокна.

Медуллярные лучи

Лучи, идущие от сердцевины к слою камбия, известны как сердцевинные лучи. Эти лучи удерживают вместе годовые кольца заболони и сердцевины.

2. Микроструктура

Микроструктура дерева может быть видна только при большом увеличении. Он содержит ячейки разной формы и размера. Эти клетки отвечают за многие действия, такие как перенос питательных веществ от ствола к ветвям, прочность дерева и т. Д.

Обработка древесины

Обработка древесины включает следующие шаги

  1. Рубка деревьев
  2. Приправа древесины
  3. Преобразование древесины
  4. Консервация древесины

1.Валка деревьев

Рубка деревьев - это не что иное, как рубка деревьев, пригодных для инженерных целей. Валку следует производить, когда дерево созреет. Только тогда он содержит больше сердцевины, чем заболонь. Идеальный возраст деревьев для рубки - от 50 до 100 лет. Лучшее время для рубки деревьев - это середина зимы для равнинных участков и середина лета для холмистых мест.

Сначала делается разрез в самой нижней части ствола на той стороне, где ожидается падение дерева.Срез должен находиться за пределами центра тяжести дерева. Затем сделайте параллельный пропил, который прямо противоположен первому. Затем обвяжите верхушку дерева 4 веревками с 4 сторон.

Теперь потяните веревку с первой обрезанной стороны и ослабьте веревку с противоположной стороны. Используя две другие веревки, медленно раскачивайте дерево. Затем дерево начинает ломаться по срезам и плавно падает на землю. Обрубают ветки, снимают кору и нарезают нужных размеров.

Рис. 4: Валка дерева

2.Приправа пиломатериалов

Под выдержкой древесины понимается удаление влаги из древесины. Только что поваленное дерево содержит до 50% воды от его сухой массы. Древесина содержит свободную и связанную влагу.

Свободная влага присутствует в древесине в виде водяного пара, а связанная влага присутствует в стенках ячеек. Когда есть приправы, сначала испаряется свободная влага, и эта точка называется точкой насыщения волокна.

После точки насыщения волокна древесина будет давать усадку при высыхании, что является не чем иным, как испарением связанной влаги.

Есть два метода приправы, а именно

Рис.5: Приправа древесины

Читайте также: Различные способы выдержки древесины

3. Переделка древесины

Переделка древесины - это процесс распиловки древесины на необходимые секции. Это можно сделать с помощью силовых машин. Для экономичного преобразования древесины необходимы квалифицированные специалисты.Преобразование может быть выполнено четырьмя типами:

Обычное пиление

Это наиболее используемый и простой способ распиловки. Резка производится через сечение бруса перпендикулярно годовым кольцам. В этом случае потери древесины минимальны.

Полученные доски неодинаковы по прочности. Внешние доски содержат заболонь и дают большую усадку, в то время как доски внутренней части содержат древесину сердцевины, которая дает меньшую усадку.

Рис. 6: Обычное пиление

Тангенциальная резка

В этом типе распиловки пропилы проходят по касательной к годовым кольцам и встречаются под прямым углом. Этот метод подходит, когда годовые кольца сильно отличаются друг от друга.

Рис.7: Тангенциальная резка

Квартальный распил

При распиловке на четверть пропилы выполняются под прямым углом друг к другу. Это подходит, когда древесина не имеет отчетливых сердцевинных лучей.

Рис. 8: Распиловка на четверть

Радиальная распиловка

При этом виде распиловки разрезы производятся параллельно костным лучам в радиальном направлении. При таком способе потери древесины максимальны.

Рис.9: Радиальная распила

4. Консервация древесины

Заключительным этапом обработки древесины является консервация, которая проводится для увеличения прочности древесины, а также для защиты от грибков, насекомых и т. Д.по дереву. Обычно в качестве консервантов используются ASCU, каменноугольная смола, масляные краски, краски Solignum и т. Д.

Рис.10: Консервация древесины

Читайте также: Консервация древесины - используемые методы и материалы

.

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

Деревянные дома Анатолии

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

ВВЕДЕНИЕ

Для долговечности исторических деревянных зданий, строителей и Пользователи, которые занимаются этой темой, должны точно знать свойства древесины.

Древесина - это органический, гигроскопичный и анизотропный материал. Его тепловая, акустические, электрические, механические, эстетические, рабочие и т. д.свойства очень пригоден для использования, построить комфортный дом можно только из деревянных продукты. С другими материалами это практически невозможно. Но у дерева есть минусы тоже. Ниже приводится очень краткая информация по этому вопросу.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЕРЕВА

Термические свойства:

Как мы знаем, многие материалы меняются по размеру и объему в зависимости от температуры изменения. Они расширяются при повышении температуры. Это означает линейный и объемное расширение.Расширение. Расширение вызывает уменьшение сопротивление материалов. Сталь неорганическая, негорючая и поэтому имеет преимущество против огня, но при использовании в зданиях расширяется и разрушается в результате увеличения тепла.

Древесина практически не расширяется при нагревании. Напротив, по эффекту от тепла он высыхает и набирает силу. Единственный раз, когда древесина немного расширяется, это когда уровень влажности ниже 0%, и это только с научной точки зрения существенный.На практике уровень влажности древесины не опускается ниже 5% даже в самом засушливом климате.

Коэффициент теплопроводности древесины очень низкий. Алюминий передает тепло 7000 раз, ворует 1650 раз, мрамор 90 раз и стекло 23 раза быстрее дерева. По этой причине из дерева делают спички, ручки фурнитура, потолки и настенные покрытия.

Удельная теплоемкость древесины высокая. Это означает, что для увеличивать и уменьшать температуру одного килограмма древесины.Дерево требует почти вдвое больше тепловой энергии, чем камни и бетон; аналогично, три время, необходимое для нагрева или охлаждения стали.

Акустические свойства:

Звукоизоляция зависит от массы поверхности. Дерево, как свет материал, не очень подходящий для звукоизоляции; Но он идеален для звука абсорбция. Дерево предотвращает эхо и шум, поглощая звук. По этой причине широко используется в концертных залах.

Скорость звука в лесу выше, чем в газах и жидкостях, и близка к что металлов.Потери звуковой энергии в результате трения также значительно низкое содержание древесины благодаря легкости и структуре. Благодаря таким свойствам, древесина широко используется в музыкальных инструментах.

Электрические свойства:

Сопротивление электрическому току полностью сухой древесины равно сопротивлению электрического тока. фенолформальдегид. Высушенная в духовке древесина - очень хороший электрический изолятор. Чтобы В некоторой степени высушенное на воздухе дерево такое же. К сожалению, электрическое сопротивление древесина понижается за счет увеличения влажности.Устойчивость дерева насыщен водой. Статическое электричество, опасное для здоровья человека, - это не наблюдается в дереве в отличие от металла, пластика и других материалов. По этой причине древесина предпочтительнее как здоровый материал.

Механические свойства:

Древесина - легкий материал, но ее прочность довольно высока. Например, а прочность древесины на разрыв при удельном весе 0,6 / см3 составляет 100 Н / мм2, прочность на разрыв стали с удельным весом 7,89 / см3 составляет 500 Н / мм2.Разделение прочности на разрыв на удельный вес дает разрывную длину и качество материала. Эта цифра означает разрывную длину материала, когда висел под собственным весом. При этом используется разрывная длина стали на строительство 5,4 км, хромированная подвижная сталь 6,8 км, закаленная носовая сталь 17,5 км, разрывная длина ели 19,8 км, клееной древесины бук 28,3 км. Для таких свойств используется древесина и клееная древесина. в широкозонных сооружениях, таких как оздоровительные центры и спортивные залы.

Эстетические свойства:

Дерево - декоративный материал, если рассматривать его как эстетический материал. Каждый дерево имеет свой цвет, дизайн и запах, дизайн дерева действительно меняется по способу нарезки. Можно найти разные деревянные материалы в соответствии с предпочтениями цвета и дизайна. Может быть окрашен в более темный цвет Цвета лакированные, могут иметь яркие или матовые штрихи.

Свойства окисления:

Хотя древесина в некотором роде обладает свойствами окисления, это не так окисления, наблюдаемого в металлах.Металлы ржавеют, дерево - нет. Для таких характеристики, предпочтительно использовать дерево, чтобы избежать ржавчины, когда это необходимо.

Рабочие свойства:

Дерево легко ремонтировать и обслуживать. В то время как старые леса можно восстановить особые детали из других материалов очень сложно и дорого поддерживать и отремонтировать. Поэтому их обычно утилизируют.

Вариант:

В мире насчитывается более 5000 пород древесины. Их удельный вес, макроскопические и микроскопические структуры различны.Соответственно, их физические, термические, акустические, электрические и механические свойства также другой. Благодаря этому разнообразию можно найти древесину, подходящую для потребности. Например, для теплоизоляции и звукопоглощения древесины в легкие. Точно так же тяжелые используются в строительных целях.

НЕДОСТАТКИ ДРЕВЕСИНЫ И СПОСОБЫ ИХ ИСКЛЮЧЕНИЯ

Древесина имеет некоторые недостатки, но их легко игнорировать, и устраняйте, если известна причина.

Усадка и набухание древесины:

Древесина - гигроскопичный материал. Это означает, что он будет адсорбировать окружающие конденсирующиеся пары и теряют влагу с воздухом ниже точки насыщения волокна.

Разрушение древесины:

Агенты, вызывающие порчу и разрушение древесины, распадаются на две части. категории: биотические (биологические) и абиотические (небиологические).

Биотические агенты включают гниющие и плесневые грибы, бактерии и насекомые.

К абиотическим агентам относятся солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь.

Биотическая деградация древесины:

Древесина является органическим товаром. Как и любой другой органический продукт, древесина является питательным продуктом. для некоторых растений и животных. Люди не могут переваривать целлюлозу и другие волокна. ингредиенты древесины, но некоторые грибы и насекомые могут переваривать ее и использовать в качестве пищевой продукт. Насекомые просверливают в дереве отверстия и водят канаты. Даже больше Опасно, грибки вызывают частичное и даже полное разложение древесины.

Биологическая порча древесины из-за поражения гниющими грибами, растачивание древесины насекомых и морских бурильщиков при переработке и эксплуатации имеет технические и экономическое значение.

Грибы:

Необходимо дать краткую информацию о возбудителях грибков, которые необходимо принимать. меры против порчи древесины.

Физиологические требования к дереворазрушающим и населяющим дерево грибам:

Благоприятная температура.

Температура должна быть 25-30 ° C для оптимального роста большинства гниющих деревьев. грибы.Но некоторые из них могут выдерживать температуру от 0 до 45 ° C.

Достаточное количество кислорода

Кислород необходим для роста грибов. В отсутствие кислорода нет грибки будут расти. Как известно, хранение древесины под водой защитит их от поражения грибами.

Влага

Как правило, древесина не подвергается воздействию обычных грибов при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна. Точка насыщения волокна (FSP) для разных древесина составляет от 20 до 35%, но обычно допускается 30%.

Рекомендуется, чтобы используемая древесина имела влажность не менее На 3% меньше, чем FSP, чтобы обеспечить желаемую безопасность против грибков.

Питательные вещества

Древесина является органическим соединением и на 50% состоит из углерода. Это означает, что дерево является очень подходящим питательным веществом для грибов, потому что грибы получают свою энергию от окисление органических соединений. Гниющие грибы, гниющие древесину, могут использовать полисахариды в то время как грибы для окрашивания, очевидно, требуют простых форм, таких как растворимые углеводы, белки и другие вещества, присутствующие в паренхиме клетки заболони.Кроме того, наличие азота в древесине необходимо для роста растений. грибы в древесине.

Насекомые:

Насекомые занимают второе место после разлагающих грибов по экономическому ущербу, который они причиняют. пиломатериалы и древесина в эксплуатации. Насекомых можно разделить на четыре категории: Термиты, пороховые жуки, муравьи-плотники и морские бурильные молотки.

Термиты

Есть два типа термитов: Подземные термиты повреждают древесину, т. Е. необработанный, влажный, в прямом контакте со стоячей водой, почвой, другими источниками влажность.

Сухие древесные термиты нападают и населяют древесину, высушенную до влаги. содержание от 5 до 10%. Урон от сухих древесных термитов менее подземные термиты.

Жуки-пороха

Жуки-пороха поражают твердую и мягкую древесину. В группе риска хорошо выдержанный древесина, а также свежесрубленная и невысушенная древесина.

Муравьи-плотники

Муравьи-плотники не питаются древесиной. Они туннелируют сквозь дерево и создают убежище.Чаще всего они атакуют древесину при контакте с землей или древесину, периодически смачивается.

Пчелы-плотники

Они наносят ущерб в первую очередь неокрашенному дереву, создавая большой туннель в чтобы отложить яйца.

Морские бурильщики

Они атакуют и могут быстро разрушить древесину в соленой и солоноватой воде.

Минимизация проблем древесины:

Большинство обычно используемых стратегий защиты древесины включают сушку, покрытие и / или пропитка.

Тщательный отбор древесины

Ядро некоторых пород имеет естественную стойкость к гниению. К таким видам относятся сладкий каштан (Castanea sative Mill.), дуб (Quercus spp.), можжевельник (Juniperus виды). Заболонь никогда не бывает естественно прочной породой, практически не гниет сопротивление и должны подвергаться обработке, если желательна долговечность.

Покрытие

Покрытие обеспечивает защиту древесины, используемой как внутри, так и снаружи. Покрытие предотвращает быстрое поглощение и потерю влаги, уменьшает усадку и набухание это может привести к растрескиванию поверхности и другим проблемам.Но покрытие не полностью предотвратить изменения влажности. Покрытие замедляется, но не останавливается уровень влажности. Покрытие однотонными или пигментными пятнами защищает древесину от ультрафиолетовых лучей.

Добавление фунгицидов в покрытие обеспечивает некоторую защиту от развитие гниющих и плесневых грибов.

Изношенная пленка краски фактически увеличивает опасность разложения. Потрескавшаяся краска позволяет влаге вступать в контакт с деревянной поверхностью и создает барьер для быстрое и полное пересушивание.

Сушка

Обычно древесина не подвергается воздействию обычных грибов при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна (FSP). FSP для разной древесины лежат между 20-35%, но обычно принято 30%: грибы не могут поражать древесину, используемую в помещении и в отапливаемых помещениях, так как равновесная влажность (EMC) намного ниже чем FSP. например 6%

Если древесина замачивается в воде, древесина впитывает воду и пропитывается ею. Наконец, в древесине больше не будет кислорода.В этой ситуации грибки не могут в них растут. Это основная причина, по которой лес какое-то время находится в воде. Кроме подводных построек, нельзя использовать полностью влажную древесину; поэтому, когда они используются без воды, они должны быть полностью высушены до ЭМС. чтобы защитить их от поражения грибком. В отапливаемых помещениях, где ЭМС лежат между 5-10%, грибки на них не выживают.

Одним из наиболее эффективных способов предотвращения разложения древесины является тщательно просушите и держите в сухом состоянии.Последний случай очень важен, поскольку даже высушенная в печи древесина быстро восстановит влагу, если ее поместить во влажную окружающая обстановка.

Древесину можно сушить на воздухе или в какой-либо сушильной печи. Сама сушка воздухом не является достаточно для деревянных изделий, которые используются в отапливаемых помещениях. Поэтому сушка в печи необходимо. Сушка в печи имеет много преимуществ: одно из них - уничтожение окрашивание или уничтожение древесины грибами или насекомыми, которые могут атаковать древесину и понизить его оценку.

Древесина, которая будет использоваться в помещении, должна быть высушена только на длительный срок. защита от гниения.

Обработка древесины консервантами

Мы можем предотвратить гниение древесины, обработав ее консервантами. Но некоторые консерванты для древесины могут нанести вред людям и другим существам. За это причина, если древесина используется на открытом воздухе в ситуациях, когда она часто мокрая или в тесноте в непосредственной близости от жидкой воды необходимо обработать древесину консервантом. химикаты для достижения длительного срока службы.

Консерванты для древесины делятся на две группы: на водной основе и на масляной основе. химикаты.

Около 75% древесины, обрабатываемой сегодня в промышленных масштабах, обрабатывается водные соли, и CCA - соединение, используемое для лечения самых больших объем древесины.

Только креозот и пентахлорфенол эффективно защищают древесину при прямом воздействии на нее. контакт с землей. Это также единственные два маслосодержащих консерванта, которые обеспечивают общая защита от гниения, вызывающего грибки, термитов, морских мотыльков и других насекомые.

Консерванты на масляной основе или на масляной основе обычно используются для обработки древесины. используется на открытом воздухе в промышленных целях; такие как связи, сваи и столбы.

В серьезной ситуации древесина обрабатывается консервантами на водной основе для например, хромированный арсенат меди и после тщательной выдержки повторно обрабатывается с креозотом.

Лечебная обработка

Древесину в процессе эксплуатации необходимо периодически восстанавливать щеткой или различными способами. другие методы.

Повторная обработка деревянных оконных рам, дверных коробок и деревянных деревянных балок и балок. иногда выполняется путем сверления отверстий в местах, где началось разрушение и заполнение этих отверстий подходящим обрабатывающим составом.Обработка соединения в форма твердых стержней является наиболее предпочтительной, поскольку она обеспечивает медленное высвобождение активные ингредиенты.

Повторная обработка древесины, контактирующей с землей, должна осуществляться путем применения пасты и обертывание повязками с пропиткой консервантом.

Абиотическая порча древесины:

Пожар:

Еще одним недостатком древесины является то, что она легко воспламеняется. Древесина состоит из органические соединения, состоящие в основном из углерода и водорода.Они могут сочетаются с кислородом и ожогами. Благодаря этим свойствам древесина классифицируется как горючий материал.

Если температура легковоспламеняющегося газа составляет 225-260 ° C, он горит прикосновение пламени. После ухода пламени он перестанет гореть. Если температура повышается до 250-270 ° C, горит при прикосновении пламени и горит гореть без пламени. Если температура повышается до 330 ° -520 ° C, начинается дерево. гореть самопроизвольно. Химические материалы, особенно экстракты древесины структура вызывает изменение точки горения.Например, смолистый кусок сосновый лес может загореться при более низких температурах. Помимо этого, специфические сила тяжести и масса поверхности (м2 / кг) влияют на продолжительность пламени. Дерево горит сильнее когда удельный вес, поверхностная масса и влажность увеличиваются, и наоборот.

Использование толстой древесины в качестве элемента конструкции - еще один способ расширения точка горения. Наружная поверхность горит и превращается в древесный уголь. Древесный уголь, который образуется на поверхности древесины при горении, является очень эффективным теплоизолятором.Поэтому большие бревна горят очень медленно. К тому же древесина очень хороша утеплитель тоже. Наружная поверхность древесины имеет температуру 1000 ° C, а внутренняя часть все еще 40 ° C, когда горит кусок толстой древесины. По этой причине, здания с толстыми элементами конструкции, такими как балки и колонны, не легко рухнуть в огне. С другой стороны, в стальных конструкциях, поскольку тепло возрастает, сталь сталкивается с деформацией, а их сопротивление уменьшается и рушится, при использовании дерева необходимо принять профилактические меры для обеспечения безопасности против огня.В этом случае древесина не опасный материал.

Антипирены:

Невозможно сделать древесину негорючей, как неорганические материалы. В Чтобы предотвратить потенциальную опасность, древесину можно обработать огнем замедлители.

Антипирены можно разделить на две категории: покрытия и химические вещества - водорастворимые соли - проникают в структуру древесины.

Покрытия используются для уменьшения образования летучих горючих газов путем способствуя быстрому разложению деревянной поверхности на древесный уголь и воду.Oни также защищает деревянную поверхность от водорастворимых солей при высоких температурах, например диаммонийфосфат, тетраборат аммония, ацетат натрия, силикаты щелочных металлов, бура используются против опасностей возгорания древесины. Этим можно пропитать дерево. химикаты. Этот тип процесса может способствовать усилению жжения. точка и задержка распространения и проникновения пламени.

Антипирены только снижают воспламеняемость древесины и замедляют или устраняют прогрессивное горение. Они не предотвращают полное возгорание при наличии внешний источник огня.В этом случае древесина не продолжает гореть после внешний источник огня удален.

Проф. Д-р Рамазан ОЗЕН
Президент, Университет Зонгулдак Караельмас

.

Дерево как строительный материал

Дерево как строительный материал

Строительные проекты развиваются с использованием изделий из массивной древесины и строительных решений Binderholz, которые соответствуют всем стандартным требованиям с точки зрения структурной физики и противопожарной защиты. Здания из массива дерева сохраняют свою ценность, стабильны и отвечают самым строгим требованиям по качеству, рентабельности и экологической устойчивости.
Чтобы гарантировать это, все строительные решения Binderholz разрабатываются с учетом практичности.Они всесторонне протестированы и сертифицированы. Более того, они делают возможным быстрое, сухое, чистое и тихое строительство. Благодаря обширным исследованиям, разработкам и сертификации со стороны Binderholz, здания из массивной древесины могут быть технически реализованы сегодня - в рамках того, что возможно в соответствии с строительным законодательством - таким образом, они надежно соответствуют всем применимым строительным стандартам.

Массив натуральный красивый и уютный

Широкий спектр успешно реализованных эталонных свойств и постоянно растущий спрос доказывают, что строительство из массивной древесины очень популярно, а также является коммерчески конкурентоспособным.

Однако, помимо этих технических и коммерческих факторов, есть и другие веские аргументы в пользу строительства из массивной древесины.

Уют и качество воздуха

Массив дерева - залог благополучия и комфорта. Одним из факторов, обеспечивающих это, безусловно, является широкий спектр вариантов дизайна, которые открываются перед архитектором. Например, внутри здания можно комбинировать видимые поверхности из различных пород дерева, таких как ель, швейцарская сосна, серебристая пихта или BBS Antique, с помощью цветной глазури, а также полированных или матовых поверхностей.В сочетании с выдающимися свойствами древесного материала как хранилища тепла и влаги, теплые деревянные поверхности обеспечивают хорошо сбалансированный климат и высокий уровень комфорта.

Тонкие и легкие конструкции с высокой степенью заводской готовности

Конструкционные решения binderholz допускают высокую степень предварительной сборки. Это значительно сокращает время строительства при сохранении высокого качества. Кроме того, массивные деревянные конструкции обладают привлекательным соотношением общей и чистой жилой площади по сравнению с традиционными методами.Это становится все более важным, особенно в городских условиях, с учетом затрат на строительство. Интеллектуальное сочетание массивной древесины и традиционных строительных материалов, таких как бетон, сталь и стекло, может привести к экономичным гибридным решениям, сочетающим в себе преимущества традиционных материалов с достоинствами строительства из массивной древесины. Например, сравнительно небольшой вес массивной древесины является большим преимуществом. При строительстве другого этажа в здании эта сила буквально задействуется.Массивная древесина выигрывает здесь благодаря своим конструктивным возможностям и тому факту, что нагрузка на здание из-за небольшого веса существенно не увеличивается.

Эко-бонус древесина

Когда дело доходит до защиты окружающей среды, древесина как натуральное сырье имеет множество преимуществ перед обычными строительными материалами.

Дерево ...
... оказывает успокаивающее действие и улучшает самочувствие
... постоянно отрастает в достаточном количестве
... является естественным поглотителем углерода; связывает CO 2 и, таким образом, активно способствует защите климата
... является естественным хранилищем энергии
... может быть на 100% переработано с экологической точки зрения

Такие критерии, как экология, устойчивость, стоимость жизненного цикла, переработка и консервативность Использование ресурсов играет все более важную роль, когда речь идет о подходящих строительных решениях и строительных материалах. Строительство из массивной древесины явно превосходит все традиционные методы строительства по всем этим факторам.Кроме того, строительные решения Binderholz предлагают высокое качество при сравнительно низких затратах с точки зрения времени и стоимости строительства.

Кроме того, Binderholz производит продукцию по принципу безотходности. Это означает, что древесное сырье используется на 100% с использованием в основном климатически нейтральных методов. Он начинается с консервативной заготовки древесины из устойчиво управляемых лесов и заканчивается широким ассортиментом предлагаемой продукции из массивной древесины. Все побочные продукты, накопленные в производстве, полностью утилизируются.Они преобразуются в экологически чистую энергию на собственных теплоэлектростанциях, работающих на биомассе, или для производства биотоплива. Кроме того, строительные решения Binderholz отличаются высокой восстанавливаемостью; по окончании срока службы они могут быть полностью переработаны с экологической точки зрения. Таким образом, Binderholz обеспечивает консервативное и разумное использование древесного сырья.

Натуральный

Поскольку натуральное дерево используется без строительной химии в строительстве из массивной древесины, конструкция здания из массива имеет даже положительное влияние на здоровье.Дешевые строительные материалы и мебель могут выделять проблемные вещества, которые могут вызывать аллергию и другие заболевания. Чтобы целенаправленно противодействовать возникновению таких заболеваний, следует полагаться на материалы, безвредные с точки зрения строительной биологии. Твердая древесина - это абсолютно незагрязненный строительный материал, который даже укрепляет иммунную систему и оживляет нервную систему. Деревянные комнаты действуют успокаивающе и обеспечивают приятный микроклимат.

Устойчивость

Устойчивое развитие опирается на три столпа: экономический, экологический и социальный.Все три из них должны быть в гармонии, прежде чем можно будет говорить об устойчивости. Строительство из дерева выполняет все из них. Строительство из дерева экономично. Строительство из дерева экологично, потому что дерево является экологически чистым сырьем. А строительство из дерева имеет социальную ценность, поскольку деревянные конструкции оптимизированы с точки зрения энергетики и, следовательно, доступны в долгосрочной перспективе.
Дерево - возобновляемое сырье, положительно влияющее на экологический климат. В процессе роста деревья превращают CO 2 и воду в водород.Когда древесина используется в качестве строительного материала, она в течение многих лет служит безопасным хранилищем CO 2 . Каждый кубический метр древесины, используемой в качестве заменителя других строительных материалов, снижает выбросы CO 2 в атмосферу в среднем на 1,1 тонны.

Предварительное изготовление

Деревянные строительные элементы практически полностью сборные (см. Рисунок). Это приводит к преимуществам качества и планирования. В производственных цехах постоянная влажность и температура.Монтажники работают в стабильных каркасных условиях, а конструкции защищены от атмосферных воздействий. Работы по последующим специальностям, таким как установка электрооборудования и сантехники, подготовлены в максимальной степени, так что ход строительства на строительной площадке протекает скоординированно и быстро.

Надзор за производством из диспетчерской на площадке Binderholz CLT BBS в Унтернберге

Эффективность

Малый дедвейт деревянных и сухих строительных конструкций снижает затраты на фундамент и фундаментные плиты.Высокая степень заводской готовности упрощает внедрение на строительной площадке и обеспечивает стандартизованный и поддающийся проверке уровень качества. Оборудование строительной площадки может быть уменьшено, а затраты на логистику ниже. Конструкция «сухого» строительства значительно сокращает периоды строительства и, таким образом, позволяет использовать здания в более ранний момент времени, что, в свою очередь, резко сокращает сроки финансирования.

Экономия времени

Экономия времени за счет использования Binderholz CLT BBS может быть значительной при строительстве больших зданий.Высокая степень заводской готовности значительно сокращает этап строительства. Несущие элементы стены нужно просто выровнять и связать друг с другом. Благодаря своему сравнительно небольшому весу эти сборные деревянные элементы могут иметь очень большие размеры. Поскольку установка выполняется на уровне между системой гипсокартона и деревянным элементом, последующие работы по резке и штукатурке не выполняются.

Длительный срок службы и сохранение ценности

Многолетние традиции в ремеслах и промышленности, а также целенаправленные исследования и разработки позволили получить опыт, позволяющий использовать правильный продукт подходящим образом для различных областей применения.Австрийские учреждения и предприятия являются мировыми лидерами в производстве и дальнейшем развитии древесины и древесных материалов, а также в использовании новейших технологий производства и обработки. В современном деревянном строительстве все предприятия, производящие автономные элементы стен и потолка, подлежат внутреннему и внешнему надзору. Более того, многие предприятия являются добровольными членами ассоциаций по вопросам труда и качества. Качество используемых деревянных материалов и изделий обеспечивается установленными стандартами и разрешениями.Если древесина используется профессионально (конструктивная защита древесины), она имеет долгий срок службы и ее ценность сохраняется.

Устойчивость и легкий вес

Древесина отличается очень высокими статическими качествами. Что касается собственного веса, древесина несет в себе в 14 раз больше, чем сталь; сопротивление давлению такое же, как у железобетона. Оптимальными областями применения являются многоэтажные деревянные дома и несущие конструкции большой площади. Причина высокой стабильности - микроструктура древесины, которая обеспечивает высокую устойчивость к нагрузкам при одновременно низком собственном весе.Таким образом, древесина представляет собой легкий строительный материал с превосходными техническими характеристиками. Несмотря на небольшой вес, древесина обладает высокой устойчивостью к растяжению и давлению, а при правильном использовании она устойчива к погодным условиям.

Больше полезной площади за счет более узких стеновых конструкций

Древесина обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, поэтому в здания из массивной древесины можно использовать значительно более тонкие стены, чем при обычном строительстве.Например, часть стен в деревянных конструкциях составляет всего 20% от общей площади возводимого пола, тогда как в обычных зданиях эта часть больше (см. Рисунки). Это означает, что в деревянном здании с такими же внешними размерами, как у обычного здания, может быть на 10% больше жилой площади. В случае дома на одну семью это означает увеличение площади почти всей комнаты. Для более крупных проектов эта выдающаяся конструкция из дерева также положительно влияет на плотность застройки.Для качественных жилых домов требуется значительно меньше земли. Таким образом, также уменьшается доля затрат на землю для всех участников. Строительство из дерева создает больше жилого пространства.

План квартиры в традиционном стиле строительства - Жилая площадь 100 м²

Поэтажный план квартиры в проекте деревянной конструкции - Жилая площадь 110 м²

Без шума, пыли, дождя

Шум, отходы и пыль - три ключевых слова, которые, вероятно, каждый ассоциирует со строительными проектами.Не так при сборке с CLT BBS. Благодаря высокой степени предварительной сборки и методу монтажа из массивной древесины, в частности CLT BBS, можно значительно снизить уровень шума, образования отходов и пыли. Установка CLT BBS не требует шумного машинного парка, поскольку отдельные элементы просто скрепляются болтами на месте. Повышенный уровень предварительной сборки элементов CLT BBS сокращает количество этапов обработки на месте и снижает воздействие пыли, отходов и шума. Так как древесина не требует каких-либо периодов для сушки, а строительная площадка защищена от дождя, когда крыша установлена ​​сверху, также можно быстро реализовать пристройку многоэтажного пола в течение нескольких дней.

Фотографии: © DasPosthotel GmbH, FG & SG, binderholz

.

строительный материал будущего?

Прозрачная древесина получается путем удаления лигнина из древесины и замены его полимером. Предоставлено: WILEY ‐ VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, под лицензией CC BY-NC-ND 4.0.

Когда Тимоти Бойтоузе изучал архитектуру в Японии, где здания должны выдерживать землетрясения, он понял, что следующим «умным» материалом может быть тот, который люди использовали на протяжении тысяч лет - дерево.

«Во Франции мы строим больше из бетона и камня, чем из дерева», - сказал он. «Когда я познакомился с японской строительной культурой, я понял, как можно строить фантастические конструкции из дерева. Этот материал, который мы считали старым материалом без инноваций, на самом деле был супер умным. Это меня воодушевило в отношении дерева».

В 2016 году Бойтузе основал в Париже, Франция, материаловедческую компанию Woodoo, которая модернизирует древесину, чтобы придать ей новые свойства.Он сосредоточен на преобразовании строительной отрасли, например, путем замены стали деревом. По словам Бойтузе, в отличие от других строительных материалов, таких как камень или бетон, которые содержат песок, древесина является возобновляемым ресурсом, что делает ее привлекательным экологически чистым строительным материалом.

Строительство большего количества деревьев также может помочь уменьшить значительный углеродный след строительной отрасли, который ускоряет изменение климата. Согласно недавнему отчету Всемирного совета по экологическому строительству, 11% глобальных выбросов углерода связаны с материалами и строительными процессами на протяжении всего жизненного цикла здания.Поскольку деревья содержат углерод, использование древесины в зданиях - это способ хранения углерода.

Однако дерево

можно использовать не только для опорных столбов. Путем выборочного извлечения лигнина из древесины - вещества, из которого состоят ее клеточные стенки - и замены его полимером определенного типа, древесина становится новым материалом. «(Эта древесина) водостойкая, более огнестойкая, в три-пять раз прочнее и прозрачна», - сказал Бойтоузе.

Оптические свойства полимера совпадают с оптическими свойствами древесины, поэтому свет не искривляется при движении через усиленную древесину.Вместо этого он проходит. Эта прозрачность открывает широкий спектр возможностей.

Расширенный

На данный момент автомобильные компании проявили наибольший интерес к его дополненной древесине.

В настоящее время в рамках проекта под названием Woodoo Augmented Wood компания работает над интеграцией электроники в свою сенсорную древесину, сотрудничая с отраслевыми партнерами.Материал, пропускающий свет, станет деревянными панелями для «тактильных приборных панелей» в автомобилях, говорит Бойтоузе.

Интеграция электроники в сенсорную древесину может проложить путь для интерактивных деревянных приборных панелей в автомобилях. Предоставлено: Woodoo.

Woodoo рассматривает автомобильную промышленность как ворота для вывода своей продукции на рынок, предлагая при этом изделия из древесины, которые легче и производят меньше выбросов, чем традиционные панели.

Boitouzet - не единственный, кто восхищается возможностями древесины.Ларс Берглунд, профессор древесины и древесных композитов Королевского технологического института KTH в Швеции, обнаружил, что у прозрачной прочной древесины есть множество применений.

«В этой области сложно быть оригинальным, потому что люди работали с древесной технологией на протяжении сотен лет», - сказал профессор Берглунд, возглавляющий проект WoodNanoTech. В то время как другие исследования в основном были направлены на устранение его недостатков, таких как его чувствительность к воде, он и его команда сосредоточились на других характеристиках древесины.

«Мы смогли освободиться от этого ограничения и посмотреть на новые возможности, которые до сих пор не рассматривались», - сказал он. Они сосредоточены на использовании прозрачного дерева для инженерных решений.

Проф. Берглунд использует древесину в качестве шаблона для нанотехнологий, подобно Бойтоузе, удаляя лигнин, вводя оптически совместимый полимер и добавляя другие технологии для расширения его функциональности.

Приложение, которое больше всего волнует профессора Берглунда, - это встраивание квантовых точек в дерево для создания светодиодов (LED), потому что он подозревает, что это приложение позволит команде выйти на коммерческий рынок.«Идея состоит в том, чтобы ваш потолок был деревянной панелью, а деревянная панель имела бы функцию светодиода, так что вы можете иметь внутреннее освещение прямо с потолка», - сказал он.

В отличие от точечного источника света, свет прозрачного дерева рассеян, что делает его более естественным и приятным для глаз, говорит профессор Берглунд. Квантовые точки - это набор атомов полупроводника шириной в несколько нанометров, которые флуоресцируют при воздействии ультрафиолетового света. Эти панели - лишь одно из многих применений, которые WoodNanoTech разработала для своей прозрачной древесины.

Дерево также может служить основой для электрохромных окон. Эти «умные окна», окрашенные тонким слоем полимера, могут блокировать свет, когда через них проходит электричество.

До сих пор команда профессора Берглунда использовала полимер на нефтяной основе для замены лигнина в древесине, но они ищут более экологичную альтернативу. Предоставлено: Королевский технологический институт KTH / Дэвид Каллахан.

Энергетика

Проф.Берглунд считает, что этой древесине следующего поколения также есть место в энергетическом секторе. «Мы можем повысить эффективность (солнечных элементов), потому что рассеяние света (внутри дерева) означает, что путь (света) длиннее, поэтому вы можете поглощать больше энергии», - сказал он.

И использование материала с фазовым переходом вместо полимера для замены лигнина превращает древесину в устройство для хранения энергии. В течение дня эта пропитанная древесина может поглощать тепло, но ночью, когда температура понижается, материал с фазовым переходом кристаллизуется, выделяя тепло.

«Мы начинаем с дерева, делаем его несущим, а затем интегрируем (нано) технологию с другими функциями», - сказал профессор Берглунд.

Основной проблемой для новых технологий является масштабируемость, и древесина следующего поколения не исключение. «Как вы переходите от лабораторной обработки, где вы полностью контролируете свою наноструктуру, к чему-то, что можно сделать в промышленных масштабах?» - спросил проф. Берглунд, добавив, что они ищут коммерческих партнеров. Это может быть сложно для академических исследовательских проектов.

Для Бойтоузе из Woodoo тот факт, что у их компании уже есть отраслевые партнеры, позволяет им увеличивать производство. В настоящее время они производят 5 000 квадратных метров дополненной древесины в год, что составляет примерно три четверти футбольного поля, и сейчас планируют производить 300 000 квадратных метров в год.

К счастью, древесину для дополненной древесины легко найти.

Уже есть много мест, где можно приобрести древесину, - говорит Бойтузе. Woodoo использует, среди прочего, бук, сосну и тополь, а проф.Исследовательская группа Берглунда модернизирует бальзу и обращает внимание на березу.

Следующий шаг профессора Берглунда - сделать его модифицированную древесину более экологически чистой. Один из способов сделать это - сохранить как можно больше лигнина, а не выбрасывать его. «Если вы удалите его, вы добавите химический этап, который потребует затрат энергии и растворителей», - сказал он. Использование большего количества лигнина также означает сохранение большего количества углерода в зданиях.

Прямо сейчас его команда сосредотачивается на использовании более экологичного полимера в материалах.«До сих пор мы использовали полимеры на нефтяной основе для пропитки древесины, но сейчас мы очень интенсивно работаем над использованием полимера на биологической основе», - сказал он. Это обеспечит позиции древесины следующего поколения как строительного материала будущего.


Деревянные окна? Шведы разрабатывают прозрачный древесный материал для зданий и солнечных батарей
Предоставлено Horizon: журнал исследований и инноваций ЕС

Ссылка : Прозрачное дерево: строительный материал будущего? (2019, 27 ноября) получено 25 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2019-11-transparent-wood-material-future.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Типы строительных материалов, используемых в строительстве, и их свойства

Строительный материал - это любой материал, используемый в строительных целях, например, материалы для строительства домов. Дерево, цемент, заполнители, металлы, кирпич, бетон, глина - самые распространенные строительные материалы, используемые в строительстве. Их выбор основан на их экономической эффективности для строительных проектов.

Многие природные вещества, такие как глина, песок, дерево и камни, даже ветки и листья, были использованы для строительства зданий.Помимо природных материалов, используется много искусственных продуктов, некоторые из них более синтетические, а некоторые менее синтетические.

Производство строительных материалов - это устоявшаяся отрасль во многих странах, и использование этих материалов обычно подразделяется на отдельные специализированные профессии, такие как плотницкие, слесарные, кровельные и изоляционные работы. В этом справочнике рассматриваются среды обитания и конструкции, включая дома.

Виды строительных материалов, используемых в строительстве

1.Природные строительные материалы

Строительные материалы можно разделить на две категории: натуральные и синтетические. Натуральные материалы - это необработанные или минимально обрабатываемые промышленностью материалы, такие как пиломатериалы или стекло.

Синтетические материалы, такие как пластмассы и краски на нефтяной основе, производятся на промышленных предприятиях после многих человеческих манипуляций. Оба имеют свое применение.

Грязь, камень и волокнистые растения являются основными материалами, за исключением палаток, сделанных из гибких материалов, таких как ткань или шкуры.Люди во всем мире использовали эти три материала вместе, чтобы создать дома, соответствующие их местным погодным условиям.

Как правило, камень и / или щетка используются в качестве основных конструктивных элементов в этих зданиях, а грязь используется для заполнения пространства между ними, выступая в качестве типа бетона и изоляции.

Базовый пример - плетень и мазня, которые в основном использовались в качестве постоянного жилья в тропических странах или в качестве летних построек древними северными народами.

2.Ткань

Эта палатка была излюбленным местом кочевых групп по всему миру. Два хорошо известных типа включают конический вигвам и круглую юрту. Он был возрожден как основная строительная техника с развитием растяжимой архитектуры и синтетических тканей.

Современные здания могут быть сделаны из гибкого материала, такого как тканевые мембраны, и поддерживаться системой стальных тросов или внутренних (давление воздуха).

3. Грязь и глина

Количество использованных материалов приводит к разным стилям зданий.Решающий фактор обычно связан с качеством используемой почвы. Большее количество глины обычно означает использование стиля глыба / саман , в то время как слабоглинистая почва обычно ассоциируется со зданием дерна .

Другие основные ингредиенты включают больше или меньше песка / гравия и соломы / травы. Утрамбованная земля - это как старый, так и новый подход к созданию стен, который когда-то создавался путем уплотнения глинистого грунта между досками вручную, теперь используются формы и механические пневматические компрессоры.

Грунт и особенно глина имеют хорошую тепловую массу; он очень хорошо поддерживает постоянную температуру. Дома, построенные из земли, как правило, имеют естественную прохладу в летнюю жару и теплые в холодную погоду. Глина удерживает тепло или холод, выделяя его в течение определенного периода времени, как камень.

Земляные стены изменяют температуру медленно, поэтому искусственное повышение или понижение температуры может потребовать больше ресурсов, чем, скажем, в деревянном доме, но тепло / холод остаются дольше.

Люди строили в основном из земли и глины, такой как глыба, дерн и саман, в результате появились дома, которые веками строились в Западной и Северной Европе, а также во всем остальном мире, и продолжают строиться, хотя и на меньший масштаб.Некоторые из этих построек оставались жилыми на протяжении сотен лет.

4. Камень

Скальные сооружения существуют столько, сколько помнит история. Это самый долговечный строительный материал из доступных и обычно легко доступен. В мире существует множество типов камня с разными атрибутами, которые делают их лучше или хуже для конкретных целей.

Rock - очень плотный материал, поэтому он также обеспечивает хорошую защиту, его основным недостатком как материала является его вес и неудобство.Его энергетическая плотность также считается большим недостатком, поскольку камень трудно сохранить в тепле без использования большого количества тепловых ресурсов.

Стены из сухого камня строились с тех пор, как люди кладут один камень на другой. В конце концов, для скрепления камней стали использоваться различные формы раствора, и цемент стал самым обычным явлением.

Например, усыпанные гранитом нагорья национального парка Дартмур в Соединенном Королевстве давали достаточно ресурсов для первых поселенцев. Круглые хижины были построены из рыхлых гранитных скал на протяжении неолита и раннего бронзового века, и сегодня можно увидеть останки примерно 5000 человек.

Гранит продолжал использоваться на протяжении всего средневекового периода (см. Длинный дом в Дартмуре) и в наше время. Сланец - еще один тип камня, обычно используемый в качестве кровельного материала в Соединенном Королевстве и других частях мира, где он встречается.

В основном каменные здания можно увидеть в большинстве крупных городов, некоторые цивилизации построены полностью из камня, такие как пирамиды в Египте, пирамиды ацтеков и остатки цивилизации инков.

5. Соломенная

Солома - один из старейших известных материалов; трава - хороший изолятор, и ее легко собирать.Многие африканские племена круглый год жили в домах, полностью построенных из травы. В Европе соломенные крыши домов когда-то были распространены, но этот материал вышел из моды, поскольку индустриализация и улучшение транспорта увеличили доступность других материалов.

Сегодня, однако, практика возрождается. В Нидерландах, например, многие новостройки тоже имеют соломенные крыши со специальной коньковой черепицей наверху.

6. Щетка

Щеточные конструкции полностью состоят из частей растений и обычно встречаются в тропических и субтропических областях, таких как тропические леса, где в здании можно использовать очень большие листья.Коренные американцы также часто строили кустарные конструкции для отдыха и проживания.

Они построены в основном из веток, прутьев, листьев и коры, как у бобрового домика. Их по-разному называли фитилями, навесами и т. Д.

7. Лед

Лед использовался инуитами для иглу, но также использовался для ледяных отелей в качестве туристической достопримечательности в северных районах, которые в противном случае могли бы не увидеть много зимних туристов.

8. Дерево

Древесина - продукт деревьев, а иногда и других волокнистых растений, используемых в строительных целях при распиловке или прессовании пиломатериалов и древесины, таких как доски, доски и аналогичные материалы.Это обычный строительный материал, который используется для строительства практически любого типа конструкции в большинстве климатических условий.

Древесина может быть очень гибкой при нагрузках, сохранять прочность при изгибе и невероятно прочна при вертикальном сжатии.

У разных пород древесины много разных качеств, даже у одной и той же породы. Это означает, что определенные виды лучше подходят для различных целей, чем другие. Условия выращивания важны для определения качества.

Исторически древесина использовалась для строительства больших построек в необработанном виде в виде бревен.Деревья просто обрезали до необходимой длины, иногда снимали кору, а затем нарезали или прибивали на место.

Раньше и в некоторых частях мира у многих загородных домов или общин были личные участки леса, на которых семья или община выращивали и собирали деревья для строительства. Эти участки будут похожи на сад.

С изобретением механизированных пил началось массовое производство размерных пиломатериалов. Это сделало постройки более быстрыми и однородными.Таким образом был построен современный дом в западном стиле.

9. Кирпич и блок

Кирпич - это блок, сделанный из обожженного в печи материала, обычно глины или сланца, но также может быть из глины более низкого качества и т.д. выдавливание глины через матрицу с последующей нарезкой проволокой до нужного размера (процесс получения твердого раствора).

Кирпич широко использовался в качестве строительного материала в 1700, 1800 и 1900-х годах.Вероятно, это было связано с тем, что в постоянно переполненных городах он был намного более огнестойким, чем древесина, и был довольно дешевым в производстве.

Другой тип блоков заменил глиняный кирпич в конце 20 века. Это был шлакоблок. Сделано в основном из бетона.

Важным дешевым материалом в развивающихся странах является блок песчаника, который слабее, но дешевле, чем обожженный глиняный кирпич.

10. Бетон

Бетон - это композитный строительный материал, состоящий из комбинации заполнителя (композита) и связующего, такого как цемент.Самая распространенная форма бетона - это портландцементный бетон, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды.

После смешивания цемент гидратируется и в конечном итоге затвердевает в камнеобразный материал. При использовании в общем смысле это материал, обозначаемый термином бетон .

Для бетонных конструкций любого размера, поскольку бетон имеет довольно низкую прочность на разрыв, его обычно укрепляют с помощью стальных стержней или стержней (известных как арматура).Этот усиленный бетон в таком случае называют железобетонным.

Чтобы свести к минимуму любые пузырьки воздуха, которые могут ослабить конструкцию, используется вибратор для удаления воздуха, который был увлечен при заливке жидкой бетонной смеси вокруг металлических конструкций. Бетон был преобладающим материалом в современную эпоху из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки.

11. Металл

Металл используется в качестве структурного каркаса для больших зданий, таких как небоскребы, или в качестве внешнего покрытия поверхности.

В строительстве используются разные металлы. Сталь - это металлический сплав, основным компонентом которого является железо, который обычно используется для изготовления металлических конструкций. Он прочный, гибкий, и если его хорошо обработать и / или обработать, он прослужит долго. Когда речь идет о долговечности, коррозия - главный враг металла.

Более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и олова иногда превосходит их более высокую стоимость. Раньше латунь была более распространена, но сегодня она обычно используется только для определенных целей или для специальных предметов.

Металл фигурирует довольно заметно в сборных конструкциях, таких как хижина Квонсет, и может использоваться в большинстве космополитических городов. Для производства металла требуется много человеческого труда, особенно в больших количествах, необходимых для строительства.

Другие используемые металлы включают титан, хром, золото, серебро. Титан можно использовать в конструкционных целях, но он намного дороже стали. Хром, золото и серебро используются в качестве украшения, потому что эти материалы дороги и не обладают такими структурными качествами, как прочность на разрыв или твердость.

12. Стекло

Прозрачные окна использовались с момента изобретения стекла для закрытия небольших проемов в здании. Они предоставили людям возможность пропускать свет в комнаты, в то же время сохраняя ненастную погоду на улице. Стекло, как правило, изготавливается из смеси песка и силикатов, и оно очень хрупкое.

Современные стеклянные «навесные стены» могут использоваться для покрытия всего фасада здания. Стекло также можно использовать для перекрытия широкой конструкции крыши в «космическом каркасе».

13. Керамика

Керамика - это такие вещи, как плитка, арматура и т. Д. Керамика в основном используется в качестве арматуры или покрытия в зданиях. Керамические полы, стены, столешницы, даже потолки. Многие страны используют керамическую черепицу для покрытия многих зданий.

Керамика раньше была просто специализированной формой обжига глиняной посуды в печах, но сейчас она превратилась в более технические области.

14. Пластик

Пластиковые трубы, проходящие через бетонный пол в многоэтажном многоквартирном доме в Канаде

Термин «пластмассы» охватывает ряд синтетических или полусинтетических органических продуктов конденсации или полимеризации, которые можно формовать или экструдировать в предметы, пленки или волокна.Их название происходит от того факта, что в полужидком состоянии они пластичны или обладают свойством пластичности.

Пластмассы сильно различаются по термостойкости, твердости и упругости. В сочетании с этой адаптируемостью общая однородность состава и легкость пластмасс обеспечивают их использование почти во всех промышленных применениях сегодня

15. Пена

Лист вспененного пластика, который будет использоваться в качестве основы для противопожарного раствора в банке CIBC в Торонто.

В последнее время синтетический полистирол или пенополиуретан стали использовать в ограниченных масштабах. Это легкий, легко формируемый и отличный изолятор. Обычно он используется как часть структурной теплоизоляционной панели, когда пена зажата между деревом или цементом.

16. Цементные композиты

Цементно-связанные композиты - важный класс строительных материалов. Эти изделия изготовлены из гидратированного цементного теста, который связывает древесину или подобные частицы или волокна для изготовления сборных строительных компонентов.В качестве связующих использовались различные волокнистые материалы, включая бумагу и стекловолокно.

Древесина и натуральные волокна состоят из различных растворимых органических соединений, таких как углеводы, гликозиды и фенолы. Эти составы, как известно, замедляют схватывание цемента. Поэтому перед использованием древесины для изготовления композитных материалов на цементной основе необходимо оценить ее совместимость с цементом.

Совместимость древесины и цемента - это отношение параметра, относящегося к свойствам древесно-цементного композита, к качеству чистого цементного теста.Совместимость часто выражается в процентах.

Для определения совместимости древесины и цемента используются методы, основанные на различных свойствах, таких как характеристики гидратации, прочность, межфазная связь и морфология.

Исследователи используют различные методы, такие как измерение характеристик гидратации цементно-крошечной смеси; сравнение механических свойств цементно-крошечных смесей и визуальная оценка микроструктурных свойств древесно-цементных смесей.

Было обнаружено, что испытание на гидратацию путем измерения изменения температуры гидратации во времени является наиболее удобным методом. Недавно Karade et al. рассмотрели эти методы оценки совместимости и предложили метод, основанный на «концепции зрелости», т.е. с учетом времени и температуры реакции гидратации цемента.

17. Строительные материалы в современной промышленности

Современное строительство - это многомиллиардная отрасль, а производство и сбор сырья для строительных целей осуществляется во всем мире.Часто является основным правительственным и торговым центром между странами.

Экологические проблемы также становятся главной мировой темой, касающейся доступности и устойчивости определенных материалов, а также добычи таких больших количеств, необходимых для среды обитания человека.

18. Виртуальные строительные материалы

Некоторые материалы, такие как фотографии, изображения, текст, могут считаться виртуальными. Хотя они обычно сами существуют на подложке из натурального материала, они приобретают иное качество значимости по сравнению с натуральными материалами в процессе репрезентации.

19. Строительные изделия

Когда мы говорим о строительных изделиях, мы имеем в виду готовые частицы, которые используются в различных архитектурных деталях и деталях декоративной фурнитуры здания.

Список строительных материалов не включает исключительно материалы, которые используются для создания архитектуры здания и поддерживающих приспособлений, таких как окна, двери, шкафы и т. Д. Строительные продукты не являются частью здания, а поддерживают и заставляют их работать.

Подробнее:

Какие экологически чистые строительные материалы используются в строительстве?

Типы напольных материалов и их применение в строительстве

Строительные материалы для недорогого жилищного строительства

Проблемы со здоровьем строительных материалов во время и после строительства

.

Блок 5. Строительные материалы

Словарь

Недвижимость

Прочность,

Устойчивость к распаду

Преимущества и недостатки

Выпаривать

Возобновляемые природные ресурсы

Облицовки,

Мощение

Ширина, ширина -

Длина

Высота

Масса -

Размеры

Местный обычай

Crosswise,

По длине,

Глина -

Строительные материалы обладают разными свойствами.Они отличаются прочностью, прочностью, массой, огнестойкостью и стоимостью.

Дерево, древесина, кирпич, камень, бетон, металлы и пластмассы относятся к наиболее популярным строительным материалам, используемым в настоящее время. Все они имеют свои достоинства и недостатки, которые учитываются при проектировании конструкции.

Дерево - это естественно растущий материал. Он известен как самый старый строительный материал и до сих пор широко используется в различных целях. Древесина популярна, поскольку имеет небольшой вес и проста в обработке.Но его использование ограничено из-за недостатков: он легко горит и разлагается. Дерево с доисторических времен широко использовалось в качестве строительного материала. Древесина, как самый старый строительный материал, также известна как единственный естественно растущий органический материал. Дерево прочное? Вряд ли, потому что в древесине всегда есть вода, которая снижает ее прочность. Но после резки древесины содержание воды начинает испаряться, и по мере уменьшения содержания воды прочность распиленной древесины и ее твердость начинают увеличиваться.Как известно, чем суше распиленная древесина, тем больше ее прочность и твердость.

Известно, что деревья растут естественным путем, что делает древесину постоянно возобновляемым природным ресурсом. Среди других преимуществ древесины - невысокая стоимость, малый вес и высокая обрабатываемость. Но, как и любой другой строительный материал, у дерева есть свои недостатки. Основные из них следующие - он не огнестойкий, легко горит.

Среди других широко используемых строительных материалов - бетон, сталь, кирпич, камень и пластмассы.Все они различаются по своим свойствам и способам использования.

Что касается камня, то он также относится к старейшим строительным материалам. Среди его преимуществ - прочность, высокая теплоизоляция и огнестойкость.

Бетон - один из самых популярных строительных материалов. Его получают путем смешивания цемента, гравия, воды и песка в надлежащих количествах.

Кирпич - это древний строительный материал, который римляне производили и использовали для изготовления арок, облицовки, мощения и т. Д.Хотя в то время они были большего и меньшего размера, чем те, которые обычно используются в наши дни, они всегда делались из полукирпичей или двойных кирпичей, удваиваемых по длине, чтобы обеспечить скрепление, как будет объяснено ниже. Таким образом, их длина варьировалась от 7 до 22 дюймов.

В более позднее время кирпич использовался для облицовки стен, облицовки арок и мощения; и обычно их размеры теперь составляют около 9 дюймов в длину и 41 дюйм (или половину их длины) в ширину, так что два, уложенные крест-накрест, покрывают два, уложенные в продольном направлении.Их делают в высоту от 2 до 31 дюймов, в соответствии с местными обычаями или требованиями строительства. Они бывают множества различных качеств, видов и цветов, каждый из которых соответствует своей специфической природе, адаптированной к определенной цели или использованию. Следует отметить, что качество кирпича зависит от глины, из которой он сделан, и от различных манипуляций с глиной.

Ответьте на вопросы.

1. На какие группы можно разделить строительные материалы?

2.В чем преимущества (недостатки) дерева, камня, металла?

3. На какие две группы делятся металлы?

4. Как римляне использовали кирпичи? Что вы знаете о современности?

5. Какие из перечисленных ниже материалов натуральные, искусственные?

Упражнения.

1) Какие свойства строительных материалов можно отнести к категории выгодных? Выгодно?

Высокая огнестойкость не огнестойкость

Низкое сопротивление, низкая стоимость, высокая прочность

Высокая устойчивость к массе, стойкость к коррозии

Твердость мягкость



: 2015-10-27; : 1948 | |


:


:


:



© 2015-2020 лекции.org - -.

Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.