Механични характеристики на дървото. Звукопредаване на дървени конструкции и изделия. Според количеството влага

свойства на дървесината. Бор, смърч, лиственица, сибирски кедър, трепетлика, липа, бреза се считат за традиционни видове за изграждане на баня. Всяко дърво има своите недостатъци и своите предимства.

Асортиментът на пазара на дърво и строителни материали днес е необичайно разнообразен. За да го разберете и изберете точно това, от което се нуждаете, предлагаме на вашето внимание Кратко описаниесвойства на най-много различни породидървета.

В същото време техните характеристики, слаби и силни страни, реда на предпочитание (тоест кой се счита за най-подходящ за изграждане на бани) и т.н.

Всички породи са групирани в три групи:

  1. Със смолиста миризма.
  2. С приятна миризма.
  3. С малко или никаква миризма.


Смърч обикновен.Традиционно дърво за сауна, с почти бяла сърцевина, с не много силна, но приятна смолиста миризма. Доста устойчив на разцепване и гниене. Недостатъци: наличието на джобове от смола. Често смърчът се продава заедно с ела, лесно е да ги различите, тъй като ела има неприятна миризма.

Смолист бор. Доста здраво дърво с много силна смолиста миризма. Устойчив на разцепване и гниене. Недостатъци: понякога твърде силно наситени със смола.

Обикновен бор.Вид с красиво розово или светлокафяво дърво. Също така се разглежда традиционно дървоза баня. Устойчив на гниене (но не и на гъбични инфекции), доста устойчив на разцепване, разцепване. Има силна приятна миризма. недостатъци: голям бройджобове от смола, увеличено съдържаниесмоли.

Усукан бор.Дървесината има висока устойчивост на разцепване и гниене. Цветът на сърцевината е от светъл до червено-кафяв. Миризмата на смола е силна. Зърното на дървото е право. Недостатъци: наличието на джобове от смола. модерни баниизползват се не само местни, но и вносни материали. Ето защо не пречи да добавим, че расте в Канада борово жълтовъпреки че принадлежи към много силни дървесни видове, той е много неустойчив на разцепване и също така съдържа твърде много смола. Използвайки сияен борможете да вземете само млади дървета, те са леки, имат относително ниска плътност (и следователно нисък топлинен капацитет). Едно от предимствата на тази дървесина е умерено смолистата миризма, като недостатъците включват наличието на смолисти джобове и факта, че дървото не е много издръжливо. Някои породи със смолиста миризма могат да бъдат разяждани от желязо (например фалшив тис). Ако в същото време дървото е склонно към разцепване и разцепване, използвайте го, особено за интериорна декорация, не си заслужава.

Всички видове бор са меки породи, имат отчетлива красива текстура, тоест модел, образуван от слоевете дърво. Освен това борът принадлежи към т. нар. сърцевина. Какво означава това? Че дървото вътре в багажника умира и има повече тъмен цвятотколкото дървесния слой (беловина), разположен около сърцевината. Ядрото в такова дърво е най-силната му част. Вярно е, че при някои породи е много трудно да се различи по цвят (смърч, трепетлика, липа, ела).

И още един важен момент: борова дървесинамного лошо гравирани и оцветени (поради наличието на пасажи от смола). След специална обработка (отстраняване на смола) се реже лесно и може да се маринова. Необходимо е да се обработва бор, тъй като той лесно се повлиява от гъбички, губи цвят, посинява.

Сибирски кедър. Красив дървесен вид с червеникаво-розова сърцевина и жълтеникаво-розова беловина. Текстурата на дървесината е отчетлива, еднородна (счита се за една от най-добрите), миризмата е приятна, леко пикантна. Кедровата дървесина е мека, лека, добре обработена и много устойчива на гниене.

ела.Най-често в продажба може да се намери страхотна ела, но под това име се продават няколко породи, сходни по свойства. Елата принадлежи към вида с много красива текстура. Дървесината му не съдържа канали от смола. Освен това елата е най-меката от иглолистните дървета. Цветът на сърцевината е почти бял, преминаващ в леко червеникавокафяв. Елата не е много издръжлив вид. Някои от неговите видове имат лоша миризма. Можете да се отървете от него, като запазите дървото.

Липа.Тежка дървесина с фина равномерна текстура, прави зърна. Цветът на дървесината варира от кремаво бяло до кремаво кафяво. Устойчив на разцепване. Годишните пръстени върху разфасовката на липа са почти незабележими. Дървесината му е мека, изсъхва малко и е лесна за обработка. Липата има такива ценно имуществокато вискозитет. От липа е добре не само да се построи баня, но и да се изрязват различни прибори за баня – черпаци, черпаки и др. Има много слаба, но приятна миризма.

Топола.Има добра влакнеста текстура без джобове от смола. Много устойчив на цепене (може да се използва за рафтове, пейки и др.). Дървесината на топола е лека, хомогенна. Прясна - доста мека, след изсъхване става твърда. При сушене не се изкривява, не се напуква. Има много разновидности на топола.Черна топола (черна топола), бяла (сребърна) и пирамидална (италианска) топола, както и канадската топола са разпространени у нас. Всички те имат сходни свойства.

Аспен.Широко разпространена порода. AT последните временасе използва все по-често за вътрешна декорация на бани и сауни. Дървесината е лека, мека, лесно импрегнирана и обработвана. Цветът е бял, с лек зеленикав оттенък. Устойчив на разцепване. Моделът на текстурата е едва забележим. Едно от предимствата на трепетликата е ниският топлинен капацитет. Сред недостатъците трябва да се отбележи ниската устойчивост на гъбични заболявания. Следователно дървесината на трепетлика се нуждае от специална обработка. Трепетликата практически не гние във вода (не без причина от нея се правят кладенци и леки лодки). Дори в модерни елитни бани, заедно с екзотични африканско дърво abah все повече използват трепетлика. Освен това от него се получават отлични издръжливи кофи и кофи.

елша. Най-разпространени са бяла елша, черна елша и сибирска елша. Расте в по-голямата част от европейската Русия, в Западен Сибир. Дървото е бяло, но това се отнася само за прясно отсечена елша. Във въздуха той бързо става червен, придобивайки тъмен или светлочервен оттенък, понякога червено-кафяв. Годишните пръстени са почти невидими. Елшата принадлежи към меки, леки породи, лесна е за рязане, боядисване, полиране, туршия. Не гние във вода много дълго време.

бреза.Дървесината от бреза се характеризира със средна здравина, еластичност, не е сред много леките видове. Цветът е бял, равномерен, с лек жълтеникав оттенък (понякога червеникав). Много е лесен за обработка, боядисване, има високи акустични свойства. Това е добре за направата на музикални инструменти, но не е много подходящо за бани, където те са по-ценени. звукоизолационни свойства. При изграждането на бани и сауни се използва доста рядко. Сред предимствата на брезата е нейните силни бактерицидни свойства.

лиственица. Има много здрава, издръжлива дървесина. Дава малко свиване. Сърцевината обикновено е жълто-червена или червена, с груба шарка, беловината е жълтеникаво-бяла. Много устойчив на гниене. След като престои във водата достатъчно дълго време, тя става твърда като камък. Има мека, много приятна миризма (подправеното дърво понякога изобщо няма миризма). Един от недостатъците е, че се обработва много трудно, тъй като се отнася за твърди скали.

По някакъв начин се случи така, че в съзнанието на съвременните руски хора концепцията за качество и издръжливост се свързва предимно с камък или мрамор. По някаква причина всички забравят, че от незапомнени времена в Русия най-много най-добрият материалдървото е използвано за построяване на къщи. Да, от една страна, у нас тази посока се развива доста слабо, но, от друга страна, имаме първокласни майстори, които изцяло се отдават на дървената архитектура, като вършат работата си с високо качество.

Вашият опит в реализацията традиционни технологии дървено жилищно строителствов модерно строителствоЩе сподели с нас Николай Белоусов, един от най-успешните архитекти, носител на много награди в областта на дървената архитектура, ръководител на работилница Oblo (Москва).

Защо решихте да се занимавате с дървено строителство?

Много съм мързелив и неконфликтен в живота. Не обичам да обяснявам нещо на някого, обичам да измислям и да реализирам идеите си така, както искам. Преди 11 години реших: всичко, което рисувам, ще го направя сам, със собствените си ръце. Купих машинно-тракторна станция на 130 километра от Кострома и организирах собствена работилница. Точно там се намериха прекрасни майстори, появиха се млади хора. Към днешна дата имам пет изострени големи сложни екипа. 4 от тях израснаха от момчета, които току-що дойдоха след армията и не знаеха как да правят нищо. С верижните триони почистваме всичко грубо, а след това се използват тесла, брадви, всичко се прави на ръка.

И също така се научихме как да замразим гората. През зимата специален трактор образува купчини, които са покрити със сняг. След това всичко това се пълни с вода от езерото с помощта на бензинова помпа. В края всичко се поръсва със слой дървени стърготини и се покрива със специални банери. През август премахваме дървени стърготини и разбиваме замръзнали трупи с гъсеничен трактор. Представете си, в дивата августовска жега играем на снежни топки в завода, отваряйки още един куп. Замразяваме 50-70 кубика дърва.

Работите ли с други материали освен дърво?

Работя само с кръгло дървоили с лафет, нарязан на ръка. Тази технология и тази материална наука ми позволяват като архитект да реализирам най-неочакваните и, изглежда, полярни въпроси на оформянето. За да работите с дърво, трябва да го разберете и почувствате, трябва да знаете как да подходите към него. В продължение на 11 години вече не познавах дървото, започнах да го разбирам по-добре, но се появиха още въпроси. Това е парадоксален и жив материал.

Към днешна дата има критерии за класификация на жилищните сгради, които са разработени от специална строителна комисия на Европейския съюз. Има повече от 400 от тези критерии, те са свързани, наред с други неща, с благосъстоянието на човек в определена къща. Беше проведено социологическо и статистическо проучване, според резултатите от което се оказа, че едно дърво във всички отношения има единица, тоест хората се чувстват най-комфортно в дървена къща. Тухлена къща има индекс 0,7, бетонна - 0,08, а къща от сандвич панели има хилядни.

Защо ръчно изсичане, а не лепени греди?

Живея в света на моите комплекси и идеи. Вярвам, че когато вземем труп, разстиламе го върху дъски, след това го изсушаваме, обработваме, рендосваме, лепим, обработваме отново и получаваме същата профилирана греда, харчим неадекватно количество пари, усилия и лепило, за да да получите краен продукт, който просто няма да се спука. Но плътният труп пази в себе си онази фантастична пластичност на повърхността на материала, която е записана от природата. Когато всички стени и конструкция на къщата ви са направени от масивна дървесина, можете да прочетете историята на всеки дънер от нея. Изпъкналост, възли, вълнообразност - това са живописта и архитектурата, основният коз на този материал.

Какво мислите за сеченето на дървета? Смятате ли, че това се отразява на устойчивостта?

Ако отсечем дърво с диаметър 50-60 сантиметра (а аз работя предимно със зряла дебела дървесина), то след един човешки животточно същото дърво ще расте на същото място. Ако вземем например глина, която използваме в по-малки количества, то тя практически не се обновява, защото трябва да минат милиони години, за да се образува глината на едно и също място.

Имате ли клиенти, които идват при вас със своите скици или се занимавате само с авторски ексклузивни проекти?

Обичам само тези къщи, които сам проектирах. Всички те са с авторски права, всички са мои. Всички идват при мен преди всичко за архитектура. Следователно аз съм в състояние на небесен, но трябва да нося това бреме. Имам 5-6 клиенти годишно.

Нося доктори на науките от горската академия, които ми препоръчват всякакви импрегнации, за да не посинее дървото, гелове за краищата. Особено от Москва, всичко това е заето с камиони КАМАЗ. Не мога да не оправдая надеждите на хора, които повярваха в нарисувана от мен мечта и след това получиха синя рамка. И за едно дърво има много технологични негативни фактори.

Как гарантирате пожарната безопасност в домовете си?

Имах късмет, имам прекрасен печник, с който работим от много години. Веднъж сменя графитни пръти в съветските атомни електроцентрали - извади старите и постави нови. Той беше бригадир и обикаля цялата страна. За този човек един микрон е много голямо разстояние. По мои скици той чертае камини, печки за сауна, прави проходи през всички тавани, управлява "нагревателите", които монтират сандвич тръбите на котелни, прави изолация на всички вентилационни тръби- Пътища за разпространение на пожари. Имам голям късмет, имам такъв Александър Иванович, който върши тази работа.

Във вашия прекрасен град, половината от историческия център - дървени къщи. Те са съборени и подменени тухлени сградизащото не знаят как да го оправят. Навсякъде по света, например във Финландия, Австрия, Франция, както и в Нижни Новгород, а в Кострома има дървени къщи, плътно притиснати една към друга. Ако се експлоатират правилно и пожарите бъдат потушени навреме, тогава нищо няма да се случи. Напротив, човек се чувства много по-комфортно в дървена къща, отколкото в която и да е каменна. При което тухлена къщасега също е много трудно да се строи, защото според съществуващите стандарти за енергийна ефективност трябва да е с много дебели стени.

Кой е най-любимият ти проект?

Любимият ми дървена къща, която направих за 11 години - едноетажна малка къщаплощ 14.4 квадратни метра. Има всички атрибути на жилищна сграда: душ, тоалетна, място за спане и работа. Дори има малка каминаи балкон. Тази къща беше призната за най-малката жилищна сграда в Русия. Това е любимият ми и най-трудният проект. Докато го проектирах, се почувствах като германец. Между другото, в тази къща живее и работи цивилизован и креативен човек.

Разкажете ни за известния си проект "Покривът на света", който спечели " Златно сечение»за приноса му в развитието на дървената архитектура. Защо има толкова необичайно име?

Идеята на този дизайн е, че покрихме дървената къща с една равнина, което ни позволи да я нарисуваме така, както ни е необходимо. Рамката винаги гравитира към правоъгълник, но тук получихме нови качества на оформяне. Този подход ни позволи да направим голям вентилиран таван, за който всички биха забравили. Функцията на тази сграда е баня. Тя, като предмет на архитектурата, е носителка на много награди.

Наричат ​​го „покривът на света“, защото наистина се извисява и се издига. Намирайки се вътре в този обект, вие не усещате покрива над вас, чувствате се по-близо до слънцето. Целият стил на къщата е толкова обмислен и нарисуван, че винаги сте в състояние на извисяване (в смисъл на откъсване от реалността).

Като цяло обичаме и ценим банята за моментите, които трябва да изживеем там. Отначало те се реят ужасно в тази ужасна жега, бият ни с метли, после ги заливат ледена вода, в което няма нищо особено приятно. Но този послевкус, който след това изпитваме, според мен е най-ценният.

В момента в Русия градската архитектура използва тухла като основен материал за изграждане на сгради. Възможно ли е да се впише дърво в модерно градско пространство?

Възможно е, само ако се променят държавни стандарти, защото днес според вътрешните изисквания за пожарна безопасностдървото не може да се използва в градска среда. Дори като завършек.

Например в Австрия има закон, според който детски ясли, детски градини, училища, професионални институции, сгради за инвалиди и пенсионери, сгради за центрове за отдих и общини могат да бъдат направени само от дърво по закон. Установено е, че академичното представяне е по-добро в дървените училища, има по-малко агресия.

Възможно ли е да се каже, че дървената къща е прерогатив на богатите хора?

В правилна употребаот този материал добрата дървена къща е доста конкурентна на всяка друга къща.

Как да се грижим за дървена къща, така че да стои от векове?

Има дошли до нас дървени архитектурни паметници, които са на повече от 450 години. Те обаче никога не са били обработени. В Норвегия е намерено коледно дърво, което е на 800 години, има живи маслини, които са на повече от 2 хиляди години. В Галисия има най-старата гора в Европа, в която обикновените смърчове стоят повече от 400 години. Просто повечето хора не знаят това, така че не вярват, че дървото е издръжлив материал.

Какви са задачите, които си поставят създателите на дървеното жилищно строителство?

Търся да въведа нова архитектура. Нашата задача като производители е да се отнасяме благоговейно и сериозно към технологията на дървеното жилищно строителство. Като цяло изучаването на дървото е много завладяващ процес. Ако човек иска да построи дървена къща за себе си, съветвам го да прочете няколко статии за историята на дървеното жилищно строителство, можете да научите много от тях.

ДЪРВО, вторична ксилема трайни насаждения; при отглеждането на дървета и храсти съставлява основната част от стволовете, клоните, корените и изпълнява проводими, складови и механични функции в тях. Прави се разлика между иглолистни (бор, смърч и др.) и широколистни (дъб, бреза и др.) видове.

структура.Дървесината е изследвана върху три разреза на ствола: напречен и два надлъжни - радиален и тангенциален (фиг. 1). В дървесината се разграничават беловина (периферна светла зона) и сърцевина (централна зона), които имат по-тъмен цвят в т. нар. сърцевина или се различават малко по цвят от беловина в неосновната дървесина. Сред неосновните видове (смърч, ела, бук и др.) се разграничават зрели дървесни видове, при които централната зона на дървесината в прясно отсечена състояние е по-малко влажна от периферната, а беловината (бреза, клен) - с равномерна влага по напречното сечение на багажника. Годишни слоеве (годишен прираст на дървесината) върху напречно сечениеимат формата на концентрични кръгове, на радиалните и тангенциалните - съответно прави и извити ивици; при много видове във всеки слой се забелязва по-малко плътна светла (т.нар. ранна) и по-плътна тъмна (късна) дървесина. При пръстеновидните твърди дървесини (например дъб, ясен) големите съдове се намират само в ранната дървесина, докато при разпръснатите съдови (бреза, трепетлика) големите и малките съдове са равномерно разпределени в годишния слой. При някои твърда дървесина светли радиални ивици (лъчи) се виждат на напречния разрез, лъскави тъмни или светли напречни ивици на радиалната и веретенообразни тесни ивици на тангенциалната. При някои иглолистни дървета (бор, кедър и др.), в късната зона на годишните слоеве се виждат светли петна по напречното сечение - смолни пасажи.

Структурата на дървото на отсечено дърво, наблюдавана с помощта на оптичен и електронен микроскоп включва растителни клеткис мъртъв протопласт (т.нар. мезоструктура). Клетъчните стени (микроструктура) се състоят главно от целулозни микрофибрили (наноструктура). В тънката първична и дебелата трислойна вторична мембрана на клетъчната стена микрофибрилите имат различна ориентация; в най-мощния вътрешен слой на вторичната мембрана, микрофибрилите са разположени под малък ъгъл на наклон (5-15°) спрямо дългата ос на клетката. Тази преференциална ориентация на микрофибрилите е една от основните причини за анизотропията на дървесината. Отстрани на клетъчната кухина стената е покрита с тънък брадавици слой. Клетъчните стени имат прости или ограничени пори. Между микрофибрилите има лигнин, който причинява лигнификация на клетъчните стени, както и хемицелулози и вода.

Иглолистната дървесина се състои основно от удължени прозенхимни клетки - трахеиди (фиг. 2). Трахеидите с голяма кухина, разположени в ранната зона на годишния слой, изпълняват главно проводяща функция, късните дебелостенни трахеиди изпълняват механична функция, а паренхимните клетки, които образуват лъчи и участват в структурата на вертикалните смолни канали, изпълняват функция за съхранение. Хоризонталните проходи в някои греди се пресичат с вертикалните, образувайки единна смолоносна система. При твърдата дървесина (фиг. 3) проводящата функция се изпълнява от съдове, съдови и влакнести трахеиди; механични - либриформни влакна и/или влакнести трахеиди; съхранение - паренхимни клетки под формата на хоризонтални едноредови и многоредови лъчи, както и вертикален аксиален паренхим.

Състав и свойства.Химическият състав на дървесината от всички видове е почти еднакъв (49-50% въглерод, 43-44% кислород, 6% водород и 0,1-0,3% азот). В дървесината тези елементи образуват органични вещества: целулоза (31-50%), лигнин (20-30%) и хемицелулози (19-35%), включително пентозани (5-29%) и хексозани (6-13%). Иглолистните дървета съдържат малко повече целулоза, твърдата дървесина - много повече пентозани. Съставът на дървесината включва и екстрактивни вещества (танини, смоли, смоли, етерични маслаи т.н.). Минералните вещества по време на изгарянето на дървесината образуват пепел (0,1-1%). Масовата топлина на изгаряне на дървесината не зависи от вида и е 19,6-21,4 MJ / kg; обемната топлина на изгаряне (MJ / m 3) зависи от плътността на дървесината.

физични свойства.Външният вид на дървото се характеризира с цвят, блясък и текстура, които служат за идентифициране дървесни видове, а също така определят стойността на дървесината като декоративен материал. Разнообразието от цветове на дървесината от различни видове зависи от състава и съдържанието на екстрактивни вещества. Цветът се променя, когато дървото е изложено на въздух, светлина, температура, химични агенти, както и в резултат на пара, продължително излагане на вода и гъбични инфекции. Блясъкът на дървото се определя главно от наличието на лъчи върху надлъжните участъци. Текстурата на дървото (модел, образуван в резултат на рязане на анатомични елементи) зависи не само от вида на дървото, но и от посоката на среза на багажника. Текстурата на някои твърди дървесини е особено ефектна поради изрязани съдове (например дъб, ясен), лъчи (бук, клен) и структурни дефекти (карелска бреза).

Съдържанието на влага в дървесината (W) се определя като съотношението на масата на водата, съдържаща се в нея, към масата на абсолютно суха дървесина. Свързаната вода се съдържа в клетъчните стени, свободната вода се съдържа в клетъчните кухини и междуклетъчните пространства. Влажност на прясно нарязаните ядки иглолистни дърветае 35-37%, беловина - 2-3 пъти повече; при твърда дървесина тази разлика е незначителна. Влажността е неравномерно разпределена по височината на багажника; също така е обект на сезонни и ежедневни колебания. Свойствата на дървесината се променят драстично, когато влажността е под границата на насищане на клетъчните стени Wbp, равно на средно 30% (определено при навлажняване във вода). Дървесината има способността да абсорбира влагата от въздуха (под формата на свързана вода), докато максималното съдържание на влага в дървесината достига границата на хигроскопичност, равна на W bp при стайна температура. При накисване дървесината абсорбира вода както в свободна, така и в свързана форма, като най-високата влажност е 100-270%. Според степента на влажност дървесината се разделя на: мокра, дълго времевъв вода (влажност повече от 100%); прясно отсечени, запазващи съдържанието на влага на растящо дърво (50-100%); изсушено на въздух дървесина или изсушено на въздух, подправено на открито(15-20%); камерно сушене, или стайно сухо, изсушено в камера или отлежало в отопляемо помещение (8-12%); абсолютно суха, изсушена при температура около 103 ° C (0%). Когато се държи на въздух при постоянна температура и относителна влажност, дървесината придобива подходящо и еднакво равновесно съдържание на влага за всички видове; по време на кондициониране (температура на въздуха 20 ° C и влажност 65%), съдържанието на влага в дървесината се нарича нормализирано и е 12%. Намаляването на съдържанието на свързана вода води до свиване на дървесината.С пълното отстраняване на свързаната вода се намаляват линейните размери на дървесината (с 8-10% в тангенциална посока, 3-7% в радиална посока, 0,1 -0,3% по дължината на влакната) и обем (с 11 -17%). Увеличаването на съдържанието на свързана вода (когато дървесината се държи във влажен въздух или вода) причинява набъбване на дървото. Поради разликите в свиването и набъбването в различни посоки се получава изкривяване на дървото. Неравномерното отстраняване на свързаната вода от дървесината поради ограничено свиване и нехомогенни остатъчни деформации причинява напрежения, които водят до напукване на материала по време на процеса на сушене или промяна на дадената форма на детайлите при механичната обработка на изсушената дървесина. Напукване на дървесина (например големи греди и трупи) също се получава поради напрежения поради разликата в тангенциалното и радиалното свиване.

Плътността на материала на клетъчната стена (дървесна субстанция) не зависи от вида и е 1530 kg/m 3 . Плътността на дървесината в сухо състояние поради наличието на кухини в нея зависи от вида и варира от 100 kg / m 3 ( балсово дърво) до 1300 kg/m 3 (откат). Плътността на дървесината за най-често срещаните домашни видове при нормализирана влажност е 400-700 kg / m 3. С увеличаване на влажността (над W bp) плътността на дървесината се увеличава. Дървесината има способността да пропуска течности и газове под налягане (пропускливост на вода и газ). Пропускливостта на широколистната дървесина е по-висока от тази на иглолистната дървесина, беловината има по-голяма пропускливост от сърцевината и повече по дължината на влакната, отколкото през влакната.

Специфичният топлинен капацитет на абсолютно суха дървесина е еднакъв за всички видове - 1,55 kJ / (kg ° C); се увеличава с повишаване на влажността и температурата. Топлопроводимостта на дървесината също се увеличава с увеличаване на плътността, влажността и температурата; по дължината на влакната е два пъти по-висока, отколкото през влакната. Топлинното разширение на дървото е малко. Сухата дървесина има много високо електрическо съпротивление (това е диелектрик), което намалява рязко (милиони пъти) с повишаване на влажността до W bp, а с по-нататъшно влага - само стотици или десетки пъти. Дървото има ниско електрическа якост; за да се повиши устойчивостта на разрушаване, се импрегнира с минерални масла. Диелектричната константа на сухата дървесина е 2-5 и се увеличава с повишаване на влажността и температурата. Под действието на механични натоварвания в суха дървесина възникват електрически заряди. Пиезоелектричните свойства на дървото се дължат на наличието на ориентиран компонент – целулоза; в суха дървесина те са най-забележими, намаляват с увеличаване на влажността и практически изчезват при съдържание на влага 6-8%. В дървесината скоростта на разпространение на звука по влакната е 5000 m/s, през влакната - 3-4 пъти по-малка и намалява с повишаване на влажността и температурата на дървесината. Специфичното акустично съпротивление на дървото, равно на произведението на неговата плътност и скоростта на звука, е около 3 10 6 Pa s/m. Намаляването на затихването на звука в дървесината зависи от честотата на трептене, влажността, температурата и е (2-4)·10 -2 Np. Дървесината има относително ниско поглъщане на звука и висок резонансен капацитет, което доведе до широко приложениедърво (особено смърч, ела) за производството на табла на музикални инструменти.

Ефектът на електромагнитните трептения върху дървесината зависи от тяхната честота: IR лъчението загрява повърхностните слоеве в дървото (използва се за сушене на фурнир и други тънки асортименти); видимата светлина има висока проникваща способност (за откриване на дефекти в дървото); светлинното лазерно лъчение изгаря дървесината (като вид "режещ" инструмент за фигурно рязане на изделия от дърво, гравиране и др.); UV радиацията предизвиква луминисценция на дървото (за контрол на качеството на обработката на дърво). Рентгеновото и ядреното лъчение, преминаващо през дървесината, се отслабват в зависимост от дебелината, плътността и съдържанието на влага на асортимента; те се използват и за откриване на дефекти на дърво.

Механични свойства. Дървесината се характеризира със здравина и деформируемост (способност за промяна на размера и формата). Якостта на дървените проби се определя чрез изпитвания на натиск, опън, огъване, срязване и (по-рядко) усукване. Показателите за механичните свойства на дървесината по протежение на влакната са много по-високи, отколкото напречно на влакната. За най-разпространените домашни видове границите на якост на дървесината (за проби без дефекти, със съдържание на влага 12%) са: при компресия по протежение на влакната 40-73 MPa; при разтягане по дължината на влакната 66-171 MPa, напречно на влакната в радиална посока 4-13,3 MPa, в тангенциална посока - 2,8-9,2 MPa; при огъване 68-148 MPa. Увеличаването на съдържанието на влага в дървесината до W pn намалява якостта на натиск по дължината на влакната с 2-2,5 пъти; увеличаването на размера на пробите и наличието на дефекти в дървото също намалява неговата здравина. При краткотрайни и относително малки натоварвания дървото се деформира като еластичен материал; модулът на еластичност на дървесината по дължината на влакната е 12-18 GPa, напречно на влакната е 15-30 пъти по-малък. Реологичните свойства на дървесината (характеризиращи нейната повишена способност да се деформира при натоварване с течение на времето) се увеличават с увеличаване на съдържанието на свързана вода в нея и температурата. С намаляване на влажността и температурата на натоварената дървесина значителна част от еластичните деформации се израждат в "замръзнали" деформации, които се проявяват в процесите на сушене, пресоване и огъване на дървесината. Замръзналите деформации определят „паметта“ на дървото за ефектите на температурата и влажността. Силата на дървото при продължително излагане на натоварване може да намалее 2 пъти. Многократните промени в натоварването водят до намаляване на якостта - умора на дървото; цикличните промени в съдържанието на влага в натоварената дървесина причиняват хигроумора, т.е. намаляване на якостта и повишена деформация. При проектирането дървени конструкцииИзползват се проектни съпротивления, които са няколко пъти по-малки от якостта на опън, което позволява да се вземе предвид влиянието на продължителността на натоварването, влажността, температурата, дефектите и други фактори. Ударната якост на дървото характеризира способността му да поема работа при удар, без да се счупи; при твърда дървесина тази цифра е 2 пъти по-висока, отколкото при иглолистните дървета. Твърдостта на дървото зависи от неговата плътност, а крайната твърдост е по-голяма от страничната.



пороци. Недостатъци, които се променят външен виддървесината, целостта на тъканите, правилността на структурата и др., намаляват качеството на дървесината и ограничават възможностите за нейното практическа употреба. Те се срещат както в растящо дърво, така и в отсечена дървесина при съхранението и преработката му. Те включват: възли; пукнатини (метик, измръзване, пилинг), които се появяват в растящо дърво и по време на сушене; дефекти във формата на багажника - стесняване (ненормално намаляване на диаметъра по дължината на багажника), бутане (рязко увеличаване на диаметъра в долната част на багажника), както и кривина, израстъци; дефекти в структурата - наклон на влакната, назъбване (извито и безпорядъчно подреждане на влакната), извита (локална кривина на годишните слоеве), лист (реактивна дървесина при иглолистни дървета), фалшива сърцевина и вътрешна беловина при твърда дървесина, доведено (едро възел); рани - сухота (външна некроза на ствола) и пророст (обраснала рана, съдържаща кора и мъртва дървесина), опън и джоб (отлагания на смола), воден слой (подгизнали зони на сърцевината или узряла дървесина) и др. Дефектите на дървесината включват също: промени в естествения цвят на дървото (например продубина и жълтеникавост); гъбични лезии под формата на синьо, мухъл, гниене; биологични увреждания от насекоми и птици (например, червеи от ларви); механични повредистволове и дефекти при обработката на дървен материал, чужди включвания (камъни, метални фрагменти и др.), овъгляване, изкривяване. Някои дефекти на дървото могат да се считат за негови предимства, например израстъци с красива текстура.

Приложение. като дърво конструктивен материалполучи широко разпространение в строителството, корабостроенето, железопътния транспорт и др.; използвани под формата на дървен материал, дървен материал, дървени материали. Дървесината се използва в производството на хартия, картон, плоча от дървесни влакна. Като химическа суровина дървесината се използва за производството на различни органични съединения, като целулоза, етанол, фуражни дрожди, ксилитол, сорбитол, дървени въглища, смола, метанол, оцетна киселина, ацетон и други разтворители, горими и негорими газове (по време на пиролиза на дървесина). Дървесината запазва значението си като гориво.

Дървесината е научна дисциплина, която изучава структурата и свойствата на дървесината и кората с помощта на методите на биологията, химията, физиката и други науки. За определяне на качеството на дървесината се провеждат тестове, включително безразрушителни, въз основа на използването на IR, светлина, UV, рентгенови и ядрени лъчения, звук и ултразвукови вибрации. Разработват се нови методи за изследване на дървесината, както и начини за подобряване на нейните свойства (модификация на дървесината чрез пресоване, въвеждане на синтетични полимери и други вещества; импрегниране с антисептици и забавители на горенето за защита от гниене и пожар).

Литература: Ванин С. И. Дървонаука. М.; Л., 1949; Перелигин Л. М. Наука за дървото. 4-то изд. М., 1971; Уголев Б. Н. Дървознание с основите на горското стокознание. М., 2001г.

Дървесината има широк спектър от свойства. Най-пълно се разкриват при изследване на физико-механичните свойства на дървото.

Физични свойства на дървото. За свойствата на дървесината голямо влияниеосигурява влага. Водата в дървесината се разделя на три вида: капилярна (или свободна), хигроскопична и химически свързана. Капилярната вода запълва клетъчните кухини, междуклетъчните пространства и съдовете в дървесината. Хигроскопична вода се намира в клетъчните стени. Химически свързаната вода е включена в химичен съставдървообразуващи вещества. Основната маса вода в растящото дърво е капилярна и хигроскопична вода или само хигроскопична вода. Състоянието на дървесината, в което няма капилярна вода и съдържа само хигроскопична вода, се нарича точка на насищане на влакната. В дървесината от различни видове тя е 23 ... 35%. Когато дървесината изсъхне, влагата постепенно се изпарява от повърхността на външните слоеве, а останалата в дървесината влага се придвижва от вътрешните слоеве към външните.

Според степента на влажност дървесината се разграничава: мокра, прясно нарязана (влажност 35% и повече), въздушно суха (влажност 15 ... 20%) и стайно суха (влажност 8 ... 12%).

Хигроскопичността на дървесината е свойството да абсорбира парата вода от въздуха. Степента на усвояване зависи от температурата на въздуха и неговата относителна влажност.

Равновесието е влагата, която дървото има, когато е изложено на въздух за дълго време с постоянна относителна влажност и температура. Равновесното съдържание на влага на сухото дърво в помещението е 8 ... 12%, така че паркетните нитове и дървесината, използвана на закрито, се изсушават до това съдържание на влага. Мокрото дърво отделя влага в околния въздух, докато сухото я абсорбира. Тъй като влажността на въздуха не е постоянна, съдържанието на влага в дървесината също се променя - промяната на съдържанието на влага в дървесината от нула до точката на насищане на влакната предизвиква промяна в обема на дървесината. Последното води до подуване и свиване, изкривяване на дървото и поява на пукнатини. За да се намали хигроскопичността и водопоглъщането, дървото е покрито бояджийски материалиили импрегнирани с различни вещества.

Плътността на дървесината зависи от обема на порите и влагата и я характеризира физични и механични свойства(якост, топлопроводимост, водопоглъщане). Индексът на плътност се използва при определяне на качествен фактор, който се намира чрез съотношението на якостта на натиск към плътността. При бор е 0,6, а при дъб е 0,57. Порьозността на иглолистната дървесина варира от 46 до 85%, твърдата дървесина - от 32 до 80%.

Свиването на дървесината е намаляване на нейните линейни размери и обем по време на сушене. Изпаряването на капилярната вода не е придружено от свиване. Последното се случва само по време на изпаряване на хигроскопична влага. В същото време дебелината на водните черупки намалява, мицелите се приближават един към друг и размерите на дървесината намаляват. Поради хетерогенността на структурата дървото изсъхва или набъбва в различни посоки по различни начини. Линейното свиване по дължината на влакната е 0,1...0,3%, в радиална посока - 3...6%, а в тангенциална - 7...12%.

Свойството на неравномерно изменение на линейните размери в различни посоки е едно от отрицателните свойства на дървото като строителен материал. Бавното сушене на дървесината осигурява по-равномерно свиване и по-малко напукване. Неравномерното свиване на дървесината в различни посоки причинява различни напрежения, във връзка с които дървото се изкривява и се покрива с пукнатини. AT кръгъл труппукнатините са разположени радиално. Дъските, изрязани по-близо до сърцевината на ствола, се изкривяват по-малко от дъските, изрязани по-близо до повърхността на трупа.

Подуването е способността на дървесината да увеличава размера и обема си чрез абсорбиране на вода, която импрегнира клетъчните мембрани. Дървото набъбва, тъй като абсорбира влагата до точката на насищане на влакната. Подуването, подобно на свиването, не е еднакво в различни посоки. Набъбването на дървесината по влакната е 0,1...0,8%, в радиална посока - 3...5% и в тангенциална - 6...12%.

Топлопроводимостта на дървесината е ниска, зависи от естеството на порьозността, влажността, посоката на влакната, вида и плътността на дървесината, както и температурата. Топлопроводимостта на дървесината по дължината на влакната е около 1,8 пъти по-голяма, отколкото по дължината на влакната. Средно е 0,16 ... 0,30 W / (m - ° C). С увеличаване на плътността и влажността количеството въздух в кухините намалява и следователно топлопроводимостта на дървесината се увеличава.

Електрическата проводимост на дървесината зависи от съдържанието на влага. Електрическо съпротивлениесухата дървесина е средно 75-107 Ohm/cm, а суровата дървесина - 10 пъти по-малко. Дървото се използва за електрическо окабеляване като табла, контакти и др.

Водопропускливостта на дървесината зависи от вида на дървесината, първоначалното съдържание на влага, естеството на среза (краен, радиален, тангенциален), местоположението на дървесината в ствола (ядро, беловина), ширината на годишните слоеве и възрастта на дървото. Водопропускливостта по протежение на влакната е по-голяма, отколкото през радиалната и тангенциалната повърхност. Водопропускливостта на дървесината се характеризира с количеството вода, филтрирана през повърхността на пробата (g / cm 2).

Устойчивост на дървесината на действието на киселини, основи и вода. Продължителното действие на киселини и основи разрушава дървесината и колкото по-висока е концентрацията, толкова по-силен е разрушителният им ефект. Слабо алкалните разтвори не разрушават дървесината. В кисела среда дървесината започва да се разпада при pH

Механичните свойства на дървото като анизотропен материал не са еднакви в различни посоки. Механичните свойства на дървесината зависят от много фактори: с увеличаване на влажността здравината на дървото намалява; дървесината с висока плътност има по-висока якост; здравината на дървесината се влияе от процента на късна дървесина, наличието на дефекти, гниене и стареене.

Якост на натиск на дърво. Усилията за структурен елементможе да се прилага, като се вземе предвид структурата на дървесината, по протежение на или напречно на влакната, следователно се различава компресия по протежение на и напречно на влакната. За изпитване на компресия по протежение на влакната се вземат проби от дърво без възли под формата на правоъгълна призма с размери 20X20X30 mm с размер на дървото най-малко 30 mm по протежение на влакната и се изпитват на преса.

Якостта на натиск на дървесината при натиск по протежение на влакната със съдържание на влага 12%, в зависимост от вида на дървесината, варира в широк диапазон - от 30 до 80 MPa. Якостта на опън на дървесината при натиск през влакната е много по-малка, отколкото при натиск покрай влакната и е: в радиална посока за ела - 4,1 MPa, габър - 25,6 MPa, и в тангенциална посока за смърч - 7,1 MPa, габър - 15,6 МРа.

Якост на опън на дървото. Дървото има висока якост на опън по дължината на зърното. За нашите основни скали тази стойност варира от 80 до 190 MPa.

Якостта на дървото за статично огъване е висока, поради което се използва широко за огъване на елементи на сгради и конструкции (греди, пръти, греди, ферми и др.).

Якостта на огъване на дървесината трябва да бъде намалена до съдържание на влага от 12%. При твърдата дървесина якостта на огъване в радиална и тангенциална посока е почти еднаква, а при иглолистните дърветата здравината в тангенциална посока е малко по-голяма, отколкото в радиална посока. Статичната якост на огъване зависи от същите фактори като якостта на натиск.

Силата на дървесината за раздробяване по влакната е ниска - 6,5 ... 14,5 MPa. Устойчивостта на рязане на дървесина напречно на влакната е 3-4 пъти по-висока от устойчивостта на раздробяване по дължината на влакната, но обикновено не се получава чист разрез, тъй като влакната се смачкват и огъват едновременно. AT строителни конструкциидървото често работи върху раздробяването по влакната, например в покривни фермии други конструктивни елементи. В същото време трябва да се има предвид, че в момента в напредналите предприятия има тенденция да преминават към стандартно съдържание на влага в дървесината от 12%.

В нашата епоха на прогрес има иновативни строителни материали. Но през миналите векове и сега такъв материал като дърво остава популярен. Този материал е благороден и много красив, и правилна работаи грижата може да продължи много години.

Какво е дърво?

Дърво в строителството

От древни времена дървото се използва като строителни материализа изграждане на стени, за дървена къща. Въпреки че напоследък слагат металопластична дограмаи врати, но дървени занаятивсе още не по-лоши, но дори превъзходни по своите свойства.

Подът от естествено дърво ще създаде топъл микроклимат във вашия дом. Дървено стълбище също ще изглежда ненадминато.

Дървесният материал в областта на дизайна се използва за облицовка на стени на къщи, сауни, за производство на мебели.


Защо строителите и дизайнерите оставят своя избор върху естествен материал - дърво?

Предимства

  • - има ниско тегло (в сравнение със стоманобетон, дървеният материал има тегло 5 пъти по-малко и 16 пъти по-малко от стоманата);
  • - висока якост;
  • - лесно се копае;
  • — не изисква сложна технология при обработката;
  • — дървени детайликонструкциите са лесни за сглобяване, разглобяване, преместване и преработване на индивидуални дървени сградии цели сгради
  • - дървото има нисък коефициент на топлопроводимост, така че е ценно като ефективна изолация;
  • - материалът се характеризира с издръжливост, ако, разбира се, се спазват правилата за експлоатация на конструкцията;
  • - дървото може да се подновява, дава широки възможностиза производство на много видове продукти;
  • - перфектно се комбинира с други строителни материали;
  • - действа като компонент за регулиране на влагата и филтриране, ( дървени стенипречиства въздуха и в двете посоки бавно го прекарва през структурите на своите влакна);
  • – дървото е екологично чист материал.

недостатъци

  • - хетерогенна структура. Така че, ако дървото е изрязано неправилно, тогава якостта на натиск може да спадне почти 5 пъти;
  • - възли;
  • - пълзене. При продължително излагане на натоварване върху дървото се деформира;
  • - изложени на гниене и увреждане от насекоми;
  • - абсорбиране на влага. С повишена влажност здравината на дървото при почти всички видове работа с него рязко пада;
  • - сушене на дървесина. Може да причини силно напукване;
  • - подлежи на изгаряне.

Познаването на характеристиките на дървения материал е много важно при проектирането, изграждането и експлоатацията на дървени конструкции.

Като строителен материал дървото се използва в две форми:

  • - начален (кръгла дървесина, трупи и др.)
  • - вторични (площа, дървен материал, шперплат, фурнир и др.).

Какъв вид дървесина да изберете за строителство?

1. Иглолистни дървета- най-популярният дървен материал. Той, в сравнение с широколистните, е най-достъпният. И, разбира се, има високи технически свойства.

- Бор. По скалата на употреба е в най-висока позиция. Защо? Първо, този материал е издръжлив, плътен, устойчив на напукване, изсушаване и гниене, устойчив на износване. На второ място, борът е светло дърво, а не възли и това значително улеснява процеса на обработка. Недостатъкът е такъв имот като "синьо", външният вид на дървената къща е развален от това.

- Ел. Различава се по гъвкавост, поради което се прилага широко за производство на огънати детайли. Смърчът, подобно на бора, е много издръжлив (когато е изсъхнал). Но той не е толкова богат на смолисти вещества, така че трябва да бъде допълнително обработен. Смърчът е възел и това усложнява процеса на обработка и обхватът се стеснява.

В сравнение с бора, смърчът не губи своята цветова палитра за дълго време.

- лиственица. Тя притежава висока плътности здравина, особено след изсъхване, и също така е устойчив на гниене. Поради това се използва за производството на основни носещи конструкции. То има ниска степенводна абсорбция. Освен това практически не е възли и не се изкривява. Сред недостатъците могат да се разграничат: лесно разделяне и трудност при обработка.

- Ела. Има ниска еластичност и ниска якост. Лесно се убожда и също се обработва. Тази порода е много по-податлива на гниене от бора, тъй като няма канали за смола. Елата не е подходяща за производството на основни външни конструкции. Намира своето приложение в производството на прозорци, врати, подове и други интериорни конструкции.

- Кедър. Материал с висока якост, но същевременно гъвкав и мек. Той е лек, устойчив на гниене, лесен за обработка. Външните конструкции са изработени от кедър. Предимствата на кедъра включват неговите антисептични свойства, така че се използва успешно в еко-строителство.

2. Твърда дървесина
много твърда дървесинане са толкова здрави и устойчиви на гниене (нямат канали за смола) като иглолистните дървета, така че се използват в строителна индустрияне толкова широк.

AT строителна индустрияНай-широко използваните твърда дървесина са:

— Дъб. Той има много красива текстура, така че не изисква допълнително оцветяване. Практически не се повлиява от гъбички. Дъбовата дървесина е много издръжлива, това е много твърд материал. Използва се при производството на външни конструкции, както и за довършителни материали (прозорци, врати, подове).

- Ядка. Материалът е тежък, издръжлив и твърд. Добре обработен и забележително полиран.Ореховата текстура е много красива.

- Пепел. Еластичен и издръжлив материал, има светъл цвят. Пепелта е много трудна за разделяне. Поради повишения вискозитет дървесината е трудно да се обработва ръчно. Той няма същите свойства като дъба, така че рядко се използва във външни конструкции. Най-активно се използва като довършителен материал.

- Бряст. Устойчив на гниене. Материалът се характеризира с плътност, вискозитет, твърдост и здравина. Трудно се убожда, но се обработва перфектно. От тяхна собствена технически спецификациипо-нисък от много иглолистни дървета, поради което не се използва за изграждане на къщи. Използва се главно в производство на мебели, корабостроене.

Видове дървен материал


Когато изграждате дървени конструкции и избирате дървен материал, ще срещнете имената на видовете дървен материал, чието значение трябва да знаете:

  • било - дебел ствол на дърво, освободен от кората, или сегмент от него с достатъчно голяма дължина (но не повече от 25 см);
  • жартиера - същата гама, но с диаметър по-малък от 25 см;
  • стълб - тънък ствол на дърво (по-малко от 9 см в диаметър), обелен от кората;
  • плоча - ствол на дърво, изрязан по дължината на влакната;
  • четвъртина - ½ плоча, която се изрязва по протежение на влакната;
  • лежането е вход хоризонтално положение, която е изсечена от двете страни;
  • греда - дънер, който е изсечен от четирите страни със сечение най-малко 100x100 mm.
  • бар - същият като бар, но по-малък по размер.
  • обработено дърво

В строителната индустрия напоследък стана популярна така наречената подобрена дървесина - дървесни пластмаси, получени след обработка на продукти от дървен материал.

Видове дървена пластмаса:

- шперплат;

- плочи от дървесни влакна (плочи от дървесни влакна);

- ПДЧ ( плочи от дървесни частици);

- OSB (ориентирана плоча);

- дървено ламинирана пластмаса.

Когато избирате дървен материал за строителство, какво трябва да имате предвид?

  1. Сила. Как по-здрав материал, толкова по-нисък е коефициентът на разрушаване. Всеки вид дърво има своя собствена сила. Освен това се влияе от влажността, плътността и нейните дефекти.
  2. Плътност. Теглото, лекотата на обработка и устойчивостта на гниене зависят от това.
  3. износване. Колкото по-трудно и по-плътно дърво, теми повече степенизносоустойчивост.
  4. Устойчивост на пукнатини. Зависи от степента на изсъхване на дървото: по време на процеса на сушене влагата от дървения материал се изпарява неравномерно, което води до вътрешно напрежение и дървесината се напуква. Нискосъхнещи видове са ела, кедър, бор.
  5. податливост на гниене. Под въздействието на различни гъбички дървесината се унищожава. Мисля, че иглолистни дърветапо-малко податливи на гниене от твърдата дървесина. Това може да се обясни с наличието на смолисти вещества.
  6. Текстура. Тук е важно как се проявява след намазване с байц, восък или лак. Това е много важно при дизайнерско решение.
  7. Възможност за задържане на крепежни елементи, изработени от метал (пирон или винт). Плътността и влажността са важни тук - колкото по-висока е плътността, толкова по-трудно ще бъде издърпването на монтажа.
  8. Наличието на възли. Колкото повече дървесен материал има възли, толкова по-ниска е здравината. Това ще доведе до допълнителни разходи за обработка.

Иновативните технологии за обработка на дърво правят възможно производството на всеки продукт.

Зареждане...
Горна част