Глава 2
Древесные породы, применяемые в строительстве
ХВОЙНЫЕ, ТВЕРДО– И МЯГКОЛИСТВЕННЫЕ ПОРОДЫ
Древесина по-прежнему остается самым экологичным материалом. Она находит применение не только в чистом виде, но и в составе композитных материалов, которым придает положительные свойства. Несомненным достоинством дерева является то, что оно сочетается практически со всеми строительными материалами.
Отличные декоративные характеристики, широкое распространение, легкая обработка и высокие прочностные качества делают древесину востребованным строительным материалом.
В строительстве применяют древесину хвойных и лиственных пород, которые бывают твердо– и мягколиственными.
Из хвойных пород выбор чаще всего останавливают на сосне и ели. Сосна относится кадровым породам: в ее ядре различают ядро и заболонь. Благодаря смоле эта древесина отличается водостойкостью. Но повышенная смолистость создает проблемы при ее использовании, поэтому при необходимости ее подвергают обессмоливанию. Кроме того, стечением времени древесина сосны бледнеет. Однако она по-прежнему остается востребованным материалом, поскольку хорошо поддается механической и химической обработке, а также вполне доступна по цене.
Ель не имеет ярко выраженного ядра, мягче, чем древесина сосны, менее смолистая (встречаются смоляные кармашки) и обладает приятным светло-желтым цветом.
Из твердолиственных пород наиболее популярны дуб, ясень и береза. Дуб обладает ценной древесиной красивого коричневого цвета с выразительной текстурой. Имеющиеся в ней дубильные вещества защищают от неблагоприятных воздействий и микроорганизмов, а также делают ее более долговечной. Ясень имеет ядро желтоватого цвета и заболонь с яркими годовыми кольцами. Древесина плотная, тяжелая и эластичная. Береза относится к заболонным породам (не имеет ядра), а древесина у нее мелковолокнистая, бледно-желтого цвета, достаточно упругая и твердая, но при длительном воздействии влаги она становится склонной к загниванию и короблению.
К мягколиственным породам относятся осина и черная ольха. Осина является типичной заболонной породой, имеет древесину серовато-белого цвета с небольшим красноватым оттенком. Кроме того, она легкая, тонковолокнистая и плохо переносит механические нагрузки, а в условиях повышенной влажности загнивает.
Черная ольха – заболонная порода, желто-коричневого цвета, легкая, тонковолокнистая, при нормальной влажности отличается достаточной прочностью. Помимо этого, она без труда обрабатывается.
В строительной индустрии наибольшее применение нашли такие породы древесины, как дуб, бук, береза, осина, липа, орех, сосна, ель, лиственница, пихта, кедр, основные свойства которых представлены в табл.6.
Таблица 6
ПИЛОМАТЕРИАЛЫ
Сортименты, которые имеют стандартные размеры и получены при раскрое бревен, называются пиломатериалами. Они могут как применяться целиком, так и подвергаться дальнейшей переработке на необходимые заготовки и изделия, например оконные и дверные блоки.
В деревообработке применяют доски, брусья и бруски. Досками называются пиломатериалы, толщина которых составляет более 100 мм, но она не менее чем в 2 раза меньше их ширины. Брусья при толщине более 100 мм имеют ширину, равную толщине, или превосходят ее не более чем в 1,5 раза. У брусков толщина варьируется между 50 и 100 мм, а ширина колеблется от 80 до 250 мм. Размеры пиломатериалов представлены в табл. 7.
Общим для пиломатериалов является наличие двух плоскопараллельных плоскостей. Различаются они геометрической формой и размерами поперечного сечения.
Таблица 7
Доски, полученные из центральной части, называются сердцевинными и часто имеют низкое качество вследствие наличия скрытой сердцевинной трубки, которая состоит из древесины, ослабленной трещинами. Если при разрезании бревна внутренняя пласть проходит по его центру, рассекая сердцевинную трубку, получают центральные доски. Остальные доски относятся к боковым.
В строительстве часто требуются не бревна, а их части, которые представлены на рис. 16.
Пиломатериалы лиственных пород могут быть цельными и склеенными: как по длине и толщине, так и только по толщине. По последнему признаку пиломатериалы лиственных пород подразделяются на тонкие (до 32 мм) и толстые (более 32 мм). В зависимости от наличия пороков и дефектов древесина делится по сортам: на 3 – для лиственных пород и на 5 – для хвойных. При этом лучший из них называют отборным, а для остальных предусмотрены цифровые обозначения.
Рис. 16. Разновидности лесо– и пиломатериалов, применяемых в строительстве: а – пластина; б – двухкантный брус; в – необрезная доска; г – четвертина; д – четырехкантный брус с обзолом; е – полуобрезная доска с обзолом; ж – чистообрезной брус; з – горбыль; и – обрезная доска; к – строганые шпунтованные доски; 1 – обзол; 2 – пласть; 3 – ребро
Пиломатериалы, изготовленные из лиственных пород, используются в строительстве, хотя и не так активно, как пиломатериалы из деревьев хвойных пород. Они подразделяются, как уже было сказано выше, на необрезную и обрезную доску, вагонку и брус. Чаще всего их используют для внутренней отделки. Из них выполняют паркет, внутренние перегородки, оконные и дверные конструкции, различные детали и пр. Они могут быть:
1) цельными;
2) склеенными по ширине, толщине или длине;
3) тонкими (менее 32 мм);
4) толстыми (более 32 мм).
5) I, II или III сорта.
Максимально допустимая влажность данных пиломатериалов составляет 22 ± 3 %.
Хвойные породы используются в виде круглого леса и пиломатериалов. При раскряжевке (поперечном делении стволов, предварительно очищенных от сучьев) получают бревна, пластины, кряжи и подтоварник.
Более тонкая часть ствола – жердь, а затем – вершина. В строительстве применяют бревна с минимальным диаметром – 12 см в верхнем конце при длине 4–9 м.
Параметры ствола записывают следующим образом: 7 × 18. При этом первое число обозначает длину (в метрах), а второе – диаметр (в сантиметрах). По этим параметрам выделяются слега (8 – 12 см при длине 2–6 м), колья (3–6 см при длине 1–6 м), тонкая жердь (3–4 см при длине 3–8 м). Ассортимент круглого леса представлен на рис. 17.
Рис. 17. Ассортимент круглого леса: а – бревно; б – подтоварник; в – слега; г – жердь; д – кол; е – тонкая жердь
Выбирая те или иные пиломатериалы, надо учитывать их характеристики и технические свойства исходного материала, поскольку в одних случаях востребована высокая ударная вязкость, а в других – способность удерживать крепеж.
Пиломатериалы различаются по толщине и ширине на:
1) пластину – распиленное по продольной оси бревно;
2) четверть – продольно распиленная пластина;
3) однокантный брус – бревно, опиленное с одной стороны;
4) двухкантный брус – бревно, опиленное с противоположных сторон;
5) четырехкантный брус – бревно, опиленное с четырех сторон (при ширине и толщине более 100 мм);
6) трехкантный брус – половина двухкантного бруса;
7) шпалу – бревно, у которого одна сторона опилена по диаметру ствола, а другая – такая же, как у однокантного бруса;
8) брусок – изделие толщиной до 100 мм;
9) планку – материал толщиной 60–80 мм и шириной от 120 до 160 мм.
По раскрою пиломатериалы подразделяются на:
1) сердцевинные (чаще всего это одна доска);
2) центральные (обычно это две доски). Их выпиливают из центра ствола, через который и проходит пропил;
3) крайние доски, расположенные между центральными досками и горбылями;
4) горбыли, представляющие собой наружную часть бревна.
Наглядно это изображено на рис. 18.
Рис. 18. Раскрой бревна: 1 – сердцевинная доска; 2 – центральные доски; 3 – боковые доски; 4 – горбыли
При обработке бревна получают 1 сердцевинную доску или 2 центральные (распил при этом осуществляется через сердцевину), что характерно для тонких стволов. Далее идут боковые (крайние) доски и горбыли. Если бревно толстое, из него выпиливают брусья, а из оставшейся части – доски, рейки и пр.
Пиломатериалы из древесины хвойных пород различаются по сортам. По этому признаку они делятся на:
1) отборный (в строительстве не применяется);
2) I сорт (изготавливают дверные и оконные конструкции, несущие балки, настилают пол);
3) II сорт (применение такое же, как и у I сорта, кроме того, изготавливают стеновые панели, потолки под штукатурку);
4) III сорт (применение такое же, как и у II сорта, а также идет на обрешетку, заборы и пр.);
5) IV сорт (изготавливают обрешетку крыш, идет на дранку, предназначенную под штукатурку);
6) V сорт (на временные постройки, ящики, щитовые перегородки).
Каждый сорт имеет определенный набор допустимых дефектов, которые определяются по худшей пласти или кромке.
Широкие грани доски в зависимости от того, в какую сторону она направлена, классифицируют на внутреннюю, обращенную к сердцевине, и наружную, обращенную к заболони. Более качественная поверхность доски называется верхней, а противоположная – нижней.
Обрезные и необрезные доски получили свое название по характеру кромки, которая у обрезной доски обрезается по всей длине или, как минимум, до половины длины. У необрезной доски и горбыля кромки не обрезаны.
Толщину обрезной доски измеряют, отступив от торца на расстояние, равное ее ширине (в отличие от толщины необрезной доски, которую измеряют на концах).
Ширина обрезной доски измеряется по широкой грани, которая называется пластью, на расстоянии не менее 150 см от торцов, у необрезной доски ширину определяют посередине длины.
Параметры пиломатериалов записывают в виде ряда цифр: 5 × 16 × 40, в котором первое число – длина в метрах, второе – ширина в сантиметрах, а третье – толщина в миллиметрах.
Размеры пиломатериалов устанавливают при влажности 15 %. Если этот параметр больше, то, измеряя ширину и толщину, делают поправку на усушку.
Пиломатериалы хвойных пород, в частности обрезная доска, различны по толщине и ширине (см. табл. 7). При ширине до 100 мм допускаются отклонения в ±2 мм, более 100 мм – в ±3 мм. Длина пиломатериалов хвойных пород составляет 1–6,5 м (погрешность от – 25 до +50 мм).
Брусья могут иметь толщину и ширину 100–250 мм. Пиломатериалы называются планками, если имеют толщину 60–80 мм и ширину 120–160 мм.
Выход готовых пиломатериалов определяется требованиями, которые предъявляются к продукции, и способами изготовления. При необходимости получения длинномерных обрезных пиломатериалов бревна распиливают на лесопильных рамах, а если надо получить заготовки длиной не более 2–3 м, то сначала производят необрезные пиломатериалы, которые затем идут на заготовки.
Для сохранения и увеличения срока службы пиломатериалов их необходимо обрабатывать различными составами, в частности влагонепроницаемыми, огнестойкими и др.
Заготовками называются пиломатериалы, «прирезанные на заданные одинарные или кратные им размеры, из древесины соответствующего качества, имеющие припуски для деления кратных заготовок на одинарные, припуски на механическую обработку и усушку». Различают заготовки пиленые, клееные, калиброванные. В зависимости от используемой древесины (хвойной или лиственной) заготовки должны соответствовать определенным требованиям, параметрам по длине, толщине, применению. Помимо сказанного, следует добавить, что для конкретных конструкций подбирают строго определенные пиломатериалы (табл. 8).
Таблица 8
ЛИСТОВЫЕ ДРЕВЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В строительной индустрии, помимо лесо– и пиломатериалов, используются и листовые древесные материалы, к которым относятся:
1) шпон;
2) фанера;
3) столярные плиты;
4) ДСП;
5) ДВП;
6) древесные пластики.
Шпон представляет собой тонкий слой древесины, который используется для облицовки изделий из менее дорогих древесных пород. Различают строганый и лущеный шпон. Строганый шпон производят из древесины лиственных пород, как рассеянно-сосудистых (ореха, бука, тополя, березы, ольхи и др.), так и кольцесосудистых (вяза, акации, дуба и пр.), чаще всего имеющих сердцевинные лучи, которые своим блеском, цветом, узором дают эффектную текстуру при радиальном разрезе. Но, например, лиственница и ясень отличаются более красивым рисунком на тангенциальном и полурадиальном разрезах.
Лущеный шпон производят лущением, сортимент (березу, клен, ясень, дуб, бук, осину, ель, сосну и пр.) заранее прогревают в воде. Лущеный шпон идет на производство фанеры, ДВП, ДСП, столярных плит и др.
Фанеру получают путем склеивания листов лущеного шпона. В зависимости от количества слоев различают трех-, пяти– и многослойную фанеру. Листы шпона кладут таким образом, чтобы волокна были взаимно перпендикулярны друг к другу. При четном количестве листов направление волокон двух средних должно быть параллельным. Такие особенности расположения волокон древесины делают фанеру сравнительно однородной по физико-механическим характеристикам, снижают риск коробления и растрескивания в процессе использования. Кроме того, фанера, во-первых, выгодно отличается от пиломатериалов тем, что при незначительной толщине она может быть большой по площади, во-вторых, по транспортабельности она в несколько раз (в 3–4) превосходит пиломатериалы.
Фанера называется листом, если имеет толщину 1,5–1,8 мм, и фанерной плитой при толщине листа более 12 мм.
На фанеру идет древесина березы, ольхи, ели, сосны, пихты и лиственницы. Ее считают произведенной из той древесной породы, которая пошла на ее наружные слои. Фанера классифицируется на облицованную строганым шпоном, текстилем, пленками и иным; декоративную; бакелизированную; фанерные плиты и пр. Этот материал широко используется в мебельной промышленности, строительстве, судо-, вагоно– и автостроении и т. п.
Из древесины производят ориентировано-стружечные плиты (ОСП) и цементно-стружечные плиты (ЦСП), которые отличаются высокой технологичностью и универсальностью.
Столярные плиты представляют собой щиты, выполненные из реек, брусков и иного, которые с обеих сторон покрыты шпоном. Они находят применение в мебельной промышленности, строительной индустрии, при изготовлении дверей.
На плиту с каждой стороны наклеены по два слоя лущеного шпона, одинаковые по толщине и древесине, использованной для их изготовления.
Древесно-стружечные плиты (ДСП) производят из измельченных отходов лесопиления и деревообрабатывающей промышленности путем прессования. Плиты бывают одно-, трех– и многослойные, по виду обработки – шлифованные и нешлифованные. Методы производства плит – горячее плоское прессование и экструзионное прессование. Плиты могут производиться с заранее установленными параметрами – плотностью, прочностью, внешним видом. Им можно придать и особые качества, например огне– и биостойкость, гидрофобность. Плиты склеиваются по пластям и кромкам, могут покрываться лакокрасочным слоем, облицовкой из шпона, бумаги и пр.
ДСП в следующих размерах:
1) ширина – 1200–1750 мм;
2) длина – 1525–3500 мм;
3) толщина – 10–25 мм.
Применение ДСП несколько более ограниченно по сравнению с использованием ДВП, поскольку первые уступают вторым по гигроскопичности.
Древесно-волокнистые плиты (ДВП) производят из отходов деревообрабатывающей, лесной промышленности мокрым, сухим и полусухим способами. В зависимости от плотности ДВП бывают мягкими, полутвердыми, твердыми и сверхтвердыми. По физико-механическим параметрам плиты подразделяются на био-, огне– и влагостойкие, звукопоглощающие.
Ассортимент ДВП достаточно широк. Материал различен по твердости, характеру верхнего слоя и размерам (от 1220 × 12200 × 2,5 мм до 6100 × 2140 × 5 мм). ДВП прекрасно подходят для отделки лестниц, поскольку не подвержены усушке, короблению.
Конец ознакомительного фрагмента.