Характер строительного материала, его физические свойства во многом определяют строительные приемы и тектонику архитектурных форм. Многовековой строительный опыт русского народа позволял русским зодчим максимально использовать в строительстве свойства каждой породы дерева.
Характер строительного материала, его физические свойства во многом обусловливают строительные приемы и тектонику архитектурных форм. Многовековой строительный опыт народа позволил максимально использовать свойства каждой породы дерева. Наибольшее применение находили хвойные породы - сосна, лиственница, ель, ибо они обладают многими ценными в строительном отношении качествами. Прямизна и отсутствие дуплистости позволяли сплачивать бревна в стены, а также раскалывать бревна по слоям для получения пластин и теса. Смолистость упомянутых пород обеспечивала хорошую сопротивляемость гниению. Особенно ценилась мелкослойная (до 16 слоев на 1 см) "кондовая" сосна (произрастающая на сухих песчаных почвах) и лиственница, из которых рубились наиболее ответственные нижние венцы срубов.
На срубы стен шла сосна и лиственница, из ели изготавливались главным образом элементы кровли (стропила).
1.1
Приемы врубок
а-«в обло» (с остатком); б -«в лапу» (без остатка); в - «в реж»
Из лиственных пород в качестве стенового материала в X-XV вв. в южных районах и для наиболее ответственных сооружений на Севере применялся прямослойный дуб (Софийский собор в Новгороде -989 г., Успенский собор в Ростове -992 г., стены Московского Кремля -1339 г. и др.). Из осины благодаря ее податливости при обработке изготавливали кровельный лемех. Этому способствовали два важных свойства данной породы: увеличение прочности при воздействии дождя и снега и приобретение со временем серебристого оттенка.
Лес шел в дело прежде всего в виде бревен, средний диаметр которых составлял 25-40 см и лишь в отдельных случаях доходил до 60-80 см (нижние венцы Успенской церкви в Кондопоге и др.). Наиболее употребительная длина бревен-5-10 м, но иногда она достигала 12-16 м. К сращиванию бревен по длине русские плотники прибегали очень редко, предпочитая стыковать срубы. Брусья, пластины (бревна, расщепленные пополам) и тес, изготовлявшийся из бревен, расколотых с помощью клиньев и тесаных особым топором - теслом, употреблялись лишь там, где их нельзя было заменить бревнами.
Главным орудием производства русского плотника был топор (и его разновидности для различных видов работ), которым выполнялись все операции от рубки деревьев и поперечной перерубки
бревен до вязки срубов и изготовления резных украшений. Способ производства определял и строительную терминологию - во всех исторических документах, где говорится о постройке деревянных строений, употребляется слово «рубить» вместо «построить»: «Святополк же повеле рубити город на Ветичеве холму»; Владимир, низвергнув Перуна, «повеле рубити церкви».
Поперечная пила в XVI-XVII вв. была инструментом еще достаточно редким, но и позднее (вплоть до XVIII- XIX вв.) она почти не применялась, ибо разрушала волокна древесины, и торцы бревен начинали «тянуть» воду, тогда как топор при перерубке уплотнял их. Основной конструктивной формой в русском деревянном зодчестве был прямоугольный сруб (четверик) из горизонтально уложенных и притесанных друг к другу бревен, каждый ряд которых (из четырех беревен) составлял венец. Деревянные стены из горизонтально уложенных бревен имели неоспоримое преимущество перед стенами из бревен, врытых вертикально, ибо в последних после усыхания образовывались щели.
Для сплачивания горизонтальных венцов в бревнах выбирался продольный паз - первоначально в верхней, а позднее в нижней поверхности каждого бревна (для уменьшения возможности затекания воды). В углах срубов бревна соединялись с помощью врубок. Чаще всего применялась врубка с остатком («в обло», рис. 1.1, о) как более теплоустойчивая, реже - без остатка («в лапу», «в шап», рис. 1.1, б). Для экономии бревен в неотапливаемых частях построек (шатры храмов, основания мельниц) делалась врубка с просветом, в четверть дерева («в реж»- рис. 1.1, в). Пазы при рубке жилых зданий прокладывались мхом («мшились») и после сборки конопатились паклей.
Процесс рубки и сборки построек был далеко не прост. Заготовка, обрубка и притеска бревен требовали немало сил. На один сруб хорошего жилого дома шло 150-170 бревен. Особенно много труда затрачивалось на многократный подъем бревен на сруб для притески и подгонки их друг к другу. При этом выручали сметка и сноровка мастеров-плотников. Высокие постройки (двухэтажные жилые дома, «повалуши», крепостные башни, храмы) разбивались по высоте на два-четыре «чина» (по 8-10 бревен в каждом), которые притесывались внизу. Для сборки каждый чин метился плотницким счетом (первая цифра - номер чина, вторая - номер венца). Подобные приемы позволяли «ставить» постройки в очень короткие сроки, часто - за один день (известны так называемые обыденные церкви, возводимые в течение дня).
Длина бревен, естественно, имела определенные пределы, а потому стены зданий большей площади вместо четверика рубились шестериком, восьмериком и даже десятериком. Дальнейшее увеличение площади достигалось прирубкой дополнительных срубов (прирубов). Срубы жилых и общественных зданий чаще всего ставились на землю без фундаментов, в связи с чем нижние венцы рубились из кондовой сосны или лиственницы. Иногда под углы срубов и середины стен клались камни - валуны или врывались в землю «стулья» из обрезков толстых бревен.
Для определения размеров будущих построек русскими плотницких дел мастерами была выработана система простых отношений, в основе которой лежала русская система мер, тесно связанная со средними размерами человеческого тела (рис. 1.2). Методы пропорционирования, выработанные в деревянном зодчестве и определявшиеся способом ведения работ, позднее перешли и в каменную архитектуру. Разметка плана будущей постройки производилась на земле с помощью мерного шнура путем выкладывания («складывания») нижнего венца сруба-«оклада» (рис. 1.3).
Квадратная клеть, являвшаяся главным элементом почти любой постройки, требовала проверки правильности прямых углов равенством диагоналей квадрата. Таким образом, отношение стороны квадрата к его диагонали - это основа древнерусского пропорционирования. Диагональ квадрата обладала еще одним важным свойством. Став стороной нового квадрата, описанного вокруг меньшего, она позволяла получать без вычислений удвоенную площадь. Соотношение диагонали и стороны квадрата стало принципом сопряжения русских мер:
1.4
Схемы пропорционирования
а - церкви Лазаря (XVI в.) в Муромском монастыре;
б - Петропавловской церкви (1698 г.) в с. Пучуга Архангельской обл. (по А. А. Тицу)
а - сторона вписанного квадрата;
А, - сторона раз-бивочного квадрата;
А2 - сторона первого описанного квадрата;
А3 - сторона второго описанного квадрата
мерной маховой сажени- стороны квадрата (176,4 см) и великой косой сажени- его диагонали (249,5 см). И остальные применявшиеся в строительстве меры длины - малая пядь (19 см), нога (27 см), локоть (38 см), большой локоть (54 см), стопа шага (76 см), сажень-локоть (108 см), простая сажень (152,7 см) и косая (казенная) сажень (216 см)- относились друг к другу как сторона к диагонали квадрата. На этой же закономерности был основан и мерный плотничий наугольник (рис. 1.2). Нельзя не отметить, что древнерусские меры длины позволяли при строительстве все время ощущать размеры человека, чего нельзя сказать о современном профессиональном проектировании, оперирующем абстрактным метром.
Плановые размеры постройки становились в дальнейшем модулем для пропорционирования вертикальных ее размеров, что подтверждается анализом многих памятников деревянного зодчества, в том числе таких, как небольшая церковь Лазаря из Муромского монастыря (XVI в., ныне - в музее «Кижи») или более развитый тип храма - Петропавловская церковь в с. Пучуга (1698 г.). Анализ этих памятников, срубленных в разные столетия, свидетельствует о стабильности описанного метода пропорционирования. Все горизонтальные и вертикальные размеры этих построек основаны на соотношениях простой и косой саженей (рис. 1.4). Такая взаимосвязь горизонтальных и вертикальных размеров будущей постройки позволяла зодчим-плотникам заранее рассчитать размеры и количество требующихся для строительства бревен и точно определять площади всех помещений.
Таким образом, система пропорционирования, выработанная в русском деревянном зодчестве,- это результат тесной гармонической взаимосвязи размеров сооружений с характером построения архитектурной формы. Но никакая, даже самая гибкая, система пропорционирования не может заменить художественную интуицию зодчего, его индивидуальный «почерк». Недаром в порядных - своеобразных письменных заданиях-договорах на строительство, которые заключались между мастером плотницкой артели и «миром» (крестьянами-заказчиками какого-либо села), нередко указывалось: «...а строить высотою, как мера и красота скажет». Проверка и правка задуманного проводились на месте в ходе строительства и иногда приводили к изменению первоначального замысла. Такая тесная связь проектирования с процессом строительства в народном деревянном зодчестве, несомненно, способствовала достижению блестящих результатов.
Оконные проемы в срубах, чтобы сохранить прочность стен, делались невысокими. Простейшие окна - волоковые - вырубались в смежных бревнах на полбревна вверх и вниз. Дверные проемы и большие по размеру («красные») кося-щатые окна для придания срубу прочности обрамлялись колодами («косяками») из брусьев (вначале с трех сторон - с боков и сверху с соединением «на ус»). Оконные коробки и резные наличники на окнах появились лишь в XVII в.
Для ограждения холодных помещений (сеней жилых домов, верхних нежилых этажей хором, папертей и гульбищ церквей) применялись более легкие и экономичные каркасные конструкции, состоящие из стоек, зажатых между верхней и нижней обвязками. В пространствах между стойками устраивались окна, „либо их забирали досками «впрямь» или «в косяк» (рис. 1.5).
Полы («мосты») в жилых постройках и храмах набирались из досок (тесин) или пластин с притеской в четверть. На нижних этажах полы укладывались по лагам («кладям»), в верхних - по балкам («переводам», «матицам»). Снизу такое перекрытие стесывалось под одну плоскость так же, как и внутренняя поверхность бревенчатых стен в жилых домах («в лас»), либо подшивалось досками «впрямь» или «в косяк».
Фрагмент каркасной
паперти
Полы хозяйственных помещений и чердаков делались проще - набирались из притесанного кругляка.
Чердачные перекрытия для утепления засыпались землей. При больших пролетах помещений (трапезные церквей) балки-матицы опирались на столбы, зачастую с кронштейнами. В храмах с высокими покрытиями устраивались подвесные потолки с подшивкой тесом по балкам, в виде плоских шатров (потолок «небом»), крепившихся железными хомутами к бревенчатым прогонам.
Покрытия русских деревянных построек XV-XVI вв. были также рубленые. В бревенчатые фронтоны торцевых стен врубались горизонтальные бревна - слеги, которые и несли кровлю. Придавая фронтонам различные очертания, можно было возводить кровлю либо на два ската, либо на два ската с полицами (т. е. с переломом кровли). Кровлям придавалось также криволинейное очертание с килевидным завершением (бочечная кровля)-своеобразный «пересказ» в дереве каменных сводов и закомар.
Типы кровель
Квадратные в плане постройки перекрывались нередко на восемь скатов (с фронтонами на каждую сторону) либо пересекающимися бочечными кровлями (крещатая бочка - рис. 1.6).
Центрические здания (четвериковые, восьмериковые) небольшой высоты перекрывались рубленой «в реж» пирамидой, носившей название «колпака» (хоромы, «повалуши»), а более высокие - шатром (крепостные башни, храмы - рис. 1.6 и 1.7, а). Над четвериковыми срубами (реже - восьмериковыми) устраивался еще один тип покрытия -«куб» (кубоватая кровля) - шатер с криволинейными очертаниями, напоминающими профиль бочки (рис. 1.7, б). Кубова-тые кровли, хорошо сопротивлявшиеся ветрам, служили для покрытия храмов и крепостных башен.
В храмах шатры и кубы завершались главой, в XV-XVI вв. нередко тоже рубленной «в реж» (граненой). Стропильные конструкции при устройстве шатров применялись на крепостных башнях и реже - в храмах и на колокольнях. Иногда прибегали к комбинированной конструкции - нижняя часть шатра рубилась «в реж», а верхняя была стропильной.
Почти у всех типов рубленых построек верхняя подкарнизная часть сруба расширялась в виде так называемого «повала». Повалы и большие свесы кровель, опиравшиеся на выпуски бревен, нужны были для отвода воды, сливавшейся с кровель, как можно дальше от нижних, наиболее оберегаемых от гниения венцов сруба. Для кровель употреблялся тес, настилавшийся вперехлест, или лемех - короткие дощечки, способные скрывать («чешуйчатое обивание») и округлые формы (бочки, кубы, шеи, главы). Концы лемеха делались заостренными (рис. 1.8, б) или закругленными (рис. 1.8, в), но чаще всего -«город-чатыми», т. е. в виде ступенчатых прямоугольных уступов (рис. 1.8, а). Концы тесин на кровлях и полицах также вырезались («красный тес») (см. рис. 1.6). Подобный свес быстрее высыхал и давал ажурную тень, контрастную суровым срубам. Такое тесное единение двух начал - функционального и художественного - стало одним из важнейших качеств народного деревянного зодчества.
Типы кровель
а - шатёр; б - куб; 1- шатёр; 2- полица; 3- повал; 4- восьмерик на четверике.
Лемеха
а - городчатый; б - заострённый; в - Закруглённый.
Многовековой строительный опыт русских плотников помог выработать совершенную и остроумную конструкцию так называемой безгвоздевой («самцо-вой») кровли жилых домов, все части которой крепились без помощи дорогостоящего железа (рис. 1.9). Несущие элементы кровли - горизонтальные слеги - врубались в бревна («самцы») фронтонов дома. На них укладывались срубленные с корнем (комлем вниз) тонкие ели - так называемые «курицы»- своеобразные стропила. На нижние, загнутые, комлевые концы куриц укладывалось выдолбленное бревно («поток», «водотечник»), в паз которого заводились нижние концы тесин кровли. «Поток» собирал воду с кровли и по консольным выносам отводил ее как можно дальше от нижних венцов дома. Наверху стык тесин покрывался выдолбленным снизу бревном («охлупень», «шелом»), крепивщимся к коньковой («князевой») слеге деревянными стержнями («стамиками», «бабайками»). Комлевый конец охлупня декоративно завершался головой коня или птицы.
Для предотвращения протечек тес на кровлях укладывался в два ряда вразбежку и прокладывался берестой («скала»). Торцы слег, выходившие на фасады, прикрывались резными досками - «причелинами», стык между которыми закрывался вертикальной резной доской («полотенце», «кисть», «ветреница»). Такая конструкция кровли была прочна и не нуждалась в частых ремонтах. В центральных областях Руси и Поволжье для экономии бревен фронтоны домов делались не «самцовыми» (рублеными), а каркасными, обшитыми тесом, в связи с чем конструкция кровли была здесь стропильная.
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.
Естественная древесина – традиционный исторический материал для возведения строений малой этажности. Однако природная древесина для строительства ныне стала весьма дорогим материалом, особенно для Европы, да и для России тоже.
Тем не менее популярность применения ее остается на завидно высоком уровне.
Параметры древесины
Ключевыми положительными параметрами древесины, как материала, являются:
- экологическая чистота;
- великолепные теплоизоляционные качества;
- высокая долговечность;
- технологичность;
- элементарность соединения элементов;
- естественное поддержание микроклимата в деревянном помещении;
- и даже целебные свойства.
Не лишен этот материал и определенных недостатков. Самым значимым изъяном является весьма низкая его огнестойкость. Однако современные специальные пропитки повышают устойчивость древесины к возгоранию.
Кроме того, деревянные строения относительно долго дают усадку. По времени период занимает до 2 лет.
Свойства материала
Подбирая древесину для предстоящего строительства, ориентируются на следующие ее качества:
- прочность древесины;
- ее плотность;
- содержание влаги;
- стойкость к растрескиванию при высыхании;
- количество присутствующих сучков;
- устойчивость к поражению грибками и иными микроорганизмами.
По параметрам влажности, то есть по содержанию влаги, все виды древесины квалифицируются определенные виды:
- малоусыхающие (например, сосна);
- среднеусыхающие (например, дуб);
- сильноусыхающие (например, береза).
Кроме того, учитывают как связанную, так и свободную влажность древесины.
Немаловажными параметрами являются размер и возраст срубленных деревьев, а также климатические условия и регионы их произрастания. Наиболее прочной и долговечной считается древесина деревьев из Сибири, особенно срубленных в зимний период.
Используемые породы
Строительная индустрия применяет в процессе строительства как хвойные породы, так и лиственные породы.
Причем для возведения стен и массивных ответственных конструкционных деталей преобладает использование именно хвойных пород, имеющих более строгие формы ствола и как наиболее долговечных материалов.
Сосна – весьма распространенный древесный материал в нынешнем деревянном домостроении. Это объясняется ее доступностью, высокой плотностью, малым количеством сучков, однородной поверхностью, приятным запахом и значительным содержанием смол. Классифицируют сосну по двум параметрам – «смолка» и «сухощепка».
Ель – применяется несколько реже по причине сложности ее обработки и сучковатости. Кроме того, ель гораздо хуже противостоит влаге, хотя этот материал легок и имеет изумительный светло-золотистый цвет.
Лиственница
– обладает приемлемо высокой прочностью, изумительным ярко-оранжевым цветом, высокой плотностью, долговечностью и выразительной текстурой. Однако высокая теплопроводность предрасполагает использование лиственницы в основном во влажных и теплых климатических зонах.
Пихта – относительно востребованная порода с древесиной, имеющей белый цвет. Древесина пихты не обладает смоляными ходами, но по свойствам весьма близка к ели. К сожалению, материал малоустойчив к влажным условиям.
Кедр – характеризуется особой прочностью, отличной теплоизоляцией, приятным запахом, солнечно-розовым оттенком и благотворным влиянием на окружающих.
Кедровая древесина элементарно обрабатывается и абсолютно не растрескивается при постепенном высыхании.
Не лишены популярности в домостроении и породы лиственные.
Дуб – порода с плотной, упругой и завидно прочной древесиной, имеющей красивую структуру и цвет. Дуб самый стойкий древесный материал к воздействию гниения, но очень склонен к растрескиванию. Из-за его нынешней дефицитности применяется только для презентабельных отделочных деталей интерьера или паркета, а также в судостроении.
Береза – порода, имеющая тяжелую, весьма твердую древесину либо белого цвета, либо слегка желтоватых оттенков. Как материал, береза прочна, но очень неустойчива к гниению и чрезвычайно склонна к сильному короблению при высыхании. Основное ее применение – изготовление фанеры и недорогой мебели.
Осина – имеет легкую, мягкую и белую древесину. Материал прекрасно обрабатывается, почти не коробится, практически не растрескивается, но хорошо служит только в сухой среде. Основное применение – производство фанеры.
Бук – имеет массивную, твердую и значительно плотной структуры древесину. Цвет ее практически белый со слегка красноватыми оттенками. В принципе, бук аналогичен дубу во многом, однако, во влажных условиях предрасположен к короблению и растрескиванию.
Использует его в производстве фанеры, шпона, изготовлении паркета, предметов интерьера и качественной мебели.
Граб – порода, обладающая плотной, высокопрочной и твердой беловато-серой древесиной.
После правильной просушки граб превосходит даже дуб по параметрам твердости, однако, применение его в домостроении не особо распространено ввиду значительного удельного веса и трудности в обработке. Используется граб преимущественно для изготовления ответственных элементов креплений и деталей конструкций повышенной стойкости.
Прочие лиственные породы используют в нынешнем строительстве как подручные вспомогательные материалы при возведении не значимых временных сооружений и не ответственных изделий.
древесина порода конструкция
1.Виды древесных пород
2.Строение древесного ствола
3.Пороки древесины
4.Загнивание и возгорание древесины. Способы защиты
5.Полуфабрикаты. Конструкции из древесины
1. Виды древесных пород
Породы деревьев подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным породам, которые часто используются в строительстве, относится сосна.
Древесина сосны очень широко применяется в мебельном производстве и в строительстве. Она легко строгается и пилится. В России (в ее южных областях) произрастают два вида сосны - сильно засмоленная смолка и сухощепка. Сухощепку еще называют дутицей ввиду низкого содержания смолы. Древесина сухощепки легкая а смолки тяжелая. В мебельном производстве лучше всего применять сухощепку, так как смолка засаливает обрабатывающие инструменты, прилипает к ним, затрудняя процесс строгания и пиления. Если изделие из смолки покрытое лаком, подвергнется случайному нагреву, то лаковое покрытие вздуется. Если уж есть необходимость использовать именно древесину смолки, то ее в обязательном порядке надо подвергнуть процессу обессмоливания. Возвращаясь к cухощепке, необходимо сказать, что она может быть использована при изготовлении мебели, которая не несет больших нагрузок.
По распространенности это дерево занимает второе место после сосны. Стволы ели имеют правильную форму, древесина ее легко обрабатывается и находит применение в самых разных областях народного хозяйства. По своим характеристикам древесина ели схожа с древесиной сосны, но менее применима по той причине, что ее прочностные характеристики хуже, чем у сосны.
Существует четыре разновидности пихты - сибирская, маньчжурская, кавказская и белокорая. Пихта является самой мягкой и легкой из всех хвойных пород. Все четыре разновидности пихты обладают красивой декоративной структурой. Следует иметь в виду, что эта древесина обладает меньшей прочностью, чем сосна и имеет склонность к растрескиванию и короблению при высыхании.
Лиственные
Чем больше возраст дуба, тем лучше качество древесины. Мебель из этой породы служит очень долго и отличается своей прочностью. Но древесину дуба довольно тяжело обрабатывать. Для любых столярных изделий лучше всего использовать дуб в возрасте от 150 до 200 лет. Текстура древесины дуба может украсить любое изделие. Древесина мореного дуба, пролежавшая в воде не один десяток лет приобретает черный цвет, что ценится особенно высоко среди знатоков.
Кедр - это один из видов сосны. В России произрастает сибирский кедр, корейский кедр и кедровый стланник (кедрач). Древесина кедра плотная, прочная, мягкая, достаточно легкая и хорошо обрабатывается. В изготовлении мебели применяется достаточно широко. Древесина кедра имеет высокое содержание фитонцидов, отпугивающих различных насекомых, в том числе и моль.
Это дерево имеет целый ряд уникальных свойств. При высыхании древесина не коробится и не трескается. Она прекрасно обрабатывается и легко режется. Однородность и прямослойность древесины дает возможность делать порезки практически в любом направлении, не скалывая и не сминая ее. Устойчива к водной среде. Но на корню осина легко поражается сердцевинной гнилью. По этой причине рубить дерево надо не позже 40-45 летнего возраста.
Древесина бука имеет светло-бурый цвет с красноватым или желтоватым оттенком, хорошо видны годичные слои. Сердцевинные лучи широкие, на радиальном разрезе просматриваются в виде блестящих полосок, а на тангенциальном - в виде вкраплений. Древесина бука очень прочная, твердая, тяжелая. Хорошо окрашивается и имитируется под орех и красное дерево. Пропаренная древесина бука хорошо гнется, что широко используется при изготовлении гнутой мебели. Качества древесины объясняют и промышленное использование ее для изготовления строганого шпона в том же мебельном производстве. Но у бука имеются и качества, ухудшающие возможности более широкого применения. При высыхании древесина может растрескиваться, она нестойкая к гниению, нуждается в обработке антисептиками. Невысокие показатели у бука и в части возможности его обработки - его дерево плохо режется.
Это дерево представляет собой одну из самых твердых и износостойких пород. Граб имеет безъядровую древесину серовато-белого цвета с хорошо видимыми сердцевинными лучами. Древесина хорошо окрашивается и имитируется под ценные породы древесины. Прочностные характеристики граба позволяют использовать его при изготовлении столярных инструментов, деталей мебели и самой мебели, подвергающейся значительным нагрузкам. К отрицательным свойствам граба надо отнести его склонность к короблению и растрескиванию при высыхании. Сдерживает более широкое применение древесины граба в мебельном производстве и такое ее свойство, как плохая обрабатываемость.
Произрастает это дерево в средней полосе России и подразделяется на два основных вида - серая ольха и черная в соответствии с цветом коры. Древесина ольхи обладает интересной особенностью - свежесрубленная она имеет белый цвет, который тут же на глазах превращается в оранжевый а затем и в красный. В итоге таких превращений окончательным становится коричневый цвет, и только после сушки древесина устойчиво держит светло-шоколадный цвет с розовым оттенком. Ввиду того, что древесина ольхи мягкая, она легко обрабатывается и поэтому находит широкое применение в мебельной промышленности. Плюс ко всему эта порода прекрасно окрашивается, протравливается и полируется. В процессе сушки почти не трескается и практически не уменьшается в объеме.
Данная порода дерева по многим характеристикам близка к дубу. Обладает твердостью и прочностью, устойчива к воздействию гнилостных бактерий. Обработка вяза затруднительна, но это компенсируется красивой текстурой древесины. Особенно это проявляется в комлевой части дерева. В радиальном разрезе текстура образует своеобразную рябоватость. Мебель из древесины вяза очень прочна и имеет долгий срок службы. Как и дуб, вяз устойчив к воздействию водной среды.
Ее древесина может применяться в мебельной промышленности из-за ряда несомненных достоинств. Береза хорошо обрабатывается. Если срубленную березу на короткое время оставить в коре и дать "поработать" мраморной гнили то текстура рисунка будет иметь вид мрамора. Остановив работу мраморной гнили на этом этапе и закрепив древесину в таком виде, можно получить ни с чем не сравнимый отделочный материал, имитирующий мрамор. Если древесину березы прокипятить с корой лиственницы, она приобретает стойкость к гниению и будет иметь стабильный красноватый оттенок. Мебель, изготовленная из березы прочна, но больших нагрузок нести не может. К недостаткам надо отнести тот факт, что в процессе сушки дерево уменьшается в объеме, при этом довольно существенно.
Карельская береза
Довольно редкое и ценное растение. В отличие от обычной березы карельская не подвержена воздействию гнили. Особые достоинства карельской березы - ее прочность и очень красивая структура. Древесина березы имеет сильную свилеватость (закрученность). Волокна сориентированы под разными углами к плоскости среза, создавая впечатление курчавости и волнистости. Общий цвет древесины - светло-коричневый или буроватый с многочисленными включениями в виде скобок, тире, галочек. Рисунок текстуры напоминает мрамор, как и у березы. Но здесь "помощи" мраморной гнили не требуется. Самая прочная из всех разновидностей карельской березы - береза Шмидта. Кроме своей высокой прочности она практически совсем не подвластна коррозии". Обрабатывается карельская береза тяжело, но изготовленная из нее мебель будет практически вечной.
Это дерево имеет наилучшие показатели в части его обработки. Она легко и хорошо режется во всех направлениях. Древесина легкая, мягкая, прямослойная. Если есть намерение изготовить какой-то предмет интерьера и украсить его резьбой, то лучшего материала не найти. Липа незаменимый материал для резных работ. Конечно, мебель, изготовленная из липы не предназначена для больших нагрузок, ее прочностные характеристики будут невысоки. Самое лучшее применение липы - дополнительные предметы и украшения мебели, кухонные изделия. Если продукты хранятся в емкостях, сделанных из липы, они могут долго сохранять свои качества. При сушке древесина липы не коробится и не трескается. Но в антисептике эта порода дерева нуждается, так как подвержена воздействию разрушающих микроорганизмов.
Клен принадлежит к той редкой породе дерева, которая будучи плотной и твердой, хорошо обрабатывается режущими инструментами. К тому же это хороший материал для резных работ. Самые тонкие порезки в любом направлении не нарушают четкости, чистоты и гладкости рисунка. В этой части клен составит достойную конкуренцию липе. А учитывая мягкость древесины липы и ее невысокие прочностные характеристики - клен выйдет на лучшие позиции в части его применения в мебельной промышленности. Но изделия из клена будут значительно тяжелее таковых из липы, это следует иметь в виду. К перечисленным достоинствам клена надо добавить его малую склонность к короблению и разбуханию.
Белая акация
Это дерево имеет как положительные, так и отрицательные характеристики в части его применения для изготовления мебели. К положительным качествам надо отнести высокую прочность древесины, ее красивый внешний вид. Белая акация хорошо полируется и мебель из нее украсит и дополнит любой интерьер. К отрицательным качествам следует отнести трудную обрабатываемость белой акации в сухом состоянии и ее склонность к хрупкости во влажном виде. Где и как применить древесину этого дерева - решать мастеру.
Это фруктовое дерево имеет тяжелую и твердую древесину. Если это дикая яблоня, то она очень стойкая к гниению и прочнее садовой. Древесина яблони очень прочна и износостойкая. Яблоня хорошо обрабатывается, режущие инструменты оставляют на древесине гладкий глянцевый срез. На яблоне хорошо выполняется резьба Дерево имеет оригинальную текстуру, особенно, если ствол был винтообразной формы. Комлевая и корневая часть особенно красивы. Изготовленные из яблони изделия прекрасно шлифуются, полируются и поддаются лощению. Если древесину пропитать льняным маслом или натуральной олифой, она приобретет стойкий темно-коричневый цвет. Эти ее качества особенно привлекательны при выборе материала для мебельных изделий. К тому же хорошо высушенная древесина яблони не трескается и не коробится.
Древесина этого дерева плотная, тяжелая, имеет розовый цвет с линиями годовых слоев. Материал подвергается обработке режущим инструментом, имеет малый коэффициент усушки, мало коробится и почти не растрескивается. При изготовлении мебели древесина позволяет изготавливать длинные прямые заготовки благодаря тому, что груша всегда имеет развитый центральный ствол.
2. Строение древесного ствола
3. Пороки древесины
Пороками древесины называют различные отклонения от нормы, существенно изменяющие и, как правило, понижающие качество древесины, ограничивающие ее использование. К порокам относят также повреждения древесины грибами и насекомыми, а иногда и дефекты, возникающие при обработке древесины (например, при камерной сушке). Всего насчитывают свыше 200 пороков.
Пороки делят на девять групп; сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, повреждения насекомыми, инородные включения и дефекты, деформации.
Пороки древесины можно разделить также по времени их образования:
возникающие в растущем дереве
образующиеся в срубленном дереве
Пороки растущего дерева переходят в срубленную древесину, в которой, в свою очередь, возникают пороки, аналогичные некоторым порокам растущего дерева. Поэтому обычно их рассматривают совместно.
Сучки - живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие представляют собой части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность строения древесины, затрудняют обработку пиломатериалов, нарушают правильность распределения внутренних напряжений, снижают прочность древесины и, следовательно, ее сортность.
Ненормальные окраски и гнили. Ложное ядро отличается от настоящего ядра древесины непостоянством по времени образования, по форме и размерам. Ложное ядро чаще всего встречается у бука, березы и других заболонных и спелодревесных пород; иногда располагается эксцентрично. Значительного влияния на качество древесины этот порок не оказывает, если отсутствует признак загнивания, но может нарушать общую фактуру изделия.
Пятнистость (радиальная и тангенциальная) наблюдается на торце в виде пятен шириной не более ширины годичного слоя, вытянутых на радиальном срезе незначительно в виде узких полос, а на тангенциальном - в виде широких полос, вытянутых вдоль ствола на несколько метров. Этот порок, ухудшая внешний вид пиломатериалов, не влияет на их механические свойства.
Ложное ядро и пятнистость характерны для растущего дерева. Но изменение окраски, сопровождаемое гнилью, наблюдается также и у срубленной древесины при ее хранении. В частности, к ним относятся химические и грибные окраски. К химическим окраскам относятся желтизна, оранжевая окраска, продубина, чернильные пятна, дубильные потеки. Все эти разновидности окраски проникают на глубину 1 ... 5 мм, но мало влияют на физико-механические свойства древесины, ухудшая в основном только внешний вид пиломатериалов.
Грибные окраски (гнили) поражают отмирающую и мертвую древесину.
На отмирающей древесине при медленном подсыхании образуется так называемая прелость вследствие поражения складскими грибами: плесень, цветной налет в 1 ... 2 мм глубиной, цветная заболонь, синева, коричневая или желтая окраска (в виде лимонно-желтых пятен и полос в отличие от химической окраски), коричная окраска; эти окраски развиваются за счет содержимого отмирающих клеток и мало затрагивают клеточные стенки, поэтому физико-механические свойства древесины ухудшаются незначительно.
Более опасными являются изменения окраски древесины, связанные с формированием гнили у растущего дерева и мертвой древесины.
Гнили у растущего дерева - пестрая, белая и бурая - образуются под воздействием грибов. Белая, пестрая (коррозийные гнили) и бурая (деструктивная) гнили развиваются постепенно с появлением пятен и полос до появления мягкой гнили, имеющей трухляво-волокнистую структуру и легко ломающейся пальцами. Гнилая древесина почти полностью теряет свои механические свойства, сильно понижается плотность; она непригодна к использованию в строительстве.
Гнили мертвой древесины являются одним из самых опасных видов пороков. Они могут развиваться после вторичного увлажнения в лежалой древесине и открытых деревянных сооружениях. Особенно распространена бурая деструктивная гниль, вызываемая грибами заборным, столбовым, шпальным и др. Древесина становится бурой, появляются поперечные и продольные трещины; древесина быстро приобретает трухлявость и распадается на куски.
В закрытых сооружениях, плохо проветриваемых, с высокой влажностью и умеренной температурой развивается бурая деструктивная гниль под воздействием так называемых домовошахтных грибов, настоящего домового гриба (грибница ватообразная с каплями желтоватой жидкости), пленочного домового гриба (плодовое тело пленчатое распростертое), белого домового гриба (плодовые тела белые, мягкие, распростертые с большими угловатыми порами), шахтного или пластинчатого домового гриба (развивается в подземных сооружениях).
Эти разновидности грибов и делают древесину непригодной для применения, и опасной для окружающих древесных материалов.
Водослой - участок древесины, сильно пропитанный водой, расположенный на месте ядра, спелой древесины, ложного ядра или радиальной пятнистости. Как правило, водослой связан с очагами гнили. Водослойная древесина отличается повышенными усушкой и разбуханием; после высыхания образуются трещины.
Грибные ядровые пятна и полосы - измененная окраска в зоне ядра, вызываемая грибами в растущем дереве, наблюдается на торцах и продольном разрезе. Этот порок имеет также название как темнина или краснина. Ухудшая внешний вид пиломатериалов, порок на механические свойства почти не оказывает заметного влияния.
Значительное влияние на снижение качества древесины оказывают пороки, именуемые трещинами. Они характерны как для растущего дерева, так и для мертвой древесины, хотя их вид и paзмеры различные.
Трещины продольные - метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по длине ствола от комля (нижней части растущего дерева) до зоны живых сучков, расширяясь от периферийной части ствола к сердцевине.
Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в одной плоскости; сложные - по одному диаметру, но идут по спирали или по нескольким диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям).
Отлупные трещины - неполные и кольцевые - внутренние трещины, проходящие в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп как порок особенно часто встречается у дуба, осины, пихты, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины образуются при раскачке дерева ветром и при резкой смене температуры. Метики и отлуп, возникнув у растущего дерева, увеличиваются в своих размерах в срубленном дереве при его высыхании.
Морозные трещины - открытые радиальные трещины, видимые на поверхности ствола (чаще в комлевой части дерева) и распространяющиеся до сердцевины. Возникают зимой при резком охлаждении стволов. Чаще всего поражают толстые стволы клена, бука, дуба, ясеня, ореха, а иногда осину и липу.
Рис. 1. Пороки древесины:
а - морозобоина; б - метиковые; в - отлупные; г - усушки.
Пороки формы ствола
Сбежистость - значительное (выше нормы) уменьшение диаметра ствола от комля к вершине, в пиломатериалах ведет к перерезанию волокон; сильно понижает пределы прочности при поперечном изгибе.
Кривизна ствола - искривление по длине ствола; бывает простая кривизна - характеризуется одним изгибом по длине ствола и сложная - несколькими изгибами.
Закомелистость - резкое увеличение диаметра комлевой части (в 1...2 раза и более) по сравнению с диаметром сортамента, измеренном на расстоянии 1 м от комлевого торца (частый случай сбежистости). Ребристая закомелистость носит название ройки. Этот порок также уменьшает выход пиломатериалов и шпона.
Пороки строения древесины.
Пороки древесины:
А - трещины метиковые; Б - трещины отлупные.
Наклон волокон (косослой) - волокна располагаются не параллельно оси ствола, а винтообразно, по спирали. Косослой оказывает отрицательное влияние на качество древесины, ее физико-механические свойства. Наклон волокон >5% значительно снижает предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон и поперечном изгибе. С изменением влажности древесина с наклоном волокон склонна к значительному короблению и скручиванию.
Крень бывает сплошная и местная. Характерна для комлевой части наклонных и искривленных стволов хвойных пород. Это резкое утолщение поздней зоны годичных слоев при эксцентричном расположении сердцевины.
Плотность древесины сильноразвитой крени на 15...40% выше нормальной (кремнина) и мешает механической обработке древесины.
Свилеватость - волнистая и путаная - неправильность в строении древесины, резковолнистое или беспорядочное расположение древесных волокон. Встречается преимущественно у лиственных пород в нижней комлевой части ствола у осины, клена, ясеня, березы, тополя и др. Свилеватость снижает у древесины прочность при растяжении, изгибе, сжатии, но увеличивает прочность при скалывании. Свилеватую древесину используют в качестве отделочного строительного материала.
Повреждения насекомыми (червоточина). Червоточиной называют повреждения древесины в виде поверхностных бороздок, внутренних ходов (каналов) и отверстий, проделанных некоторыми насекомыми, а чаще всего их личинками. К таковым относятся жуки-короеды, жуки-усачи, долгоносики, домовые жуки-точильщики, некоторые разновидности муравьев, бабочки (древоточцы и стеклянницы), термиты.
Степень пораженности древесины этим пороком определяют количеством отверстий на 1 м лесоматериала, а в фанере - количеством отверстий на один лист. Кроме того, следует отметить дефекты, которые возникают в основном при неправильных режимах обработки древесины.
Трещины усушки образуются в срубленной древесине и пиломатериалах при несоблюдении установленного режима сушки. Различают трещины торцевые, пластевые, кромочные, сквозные. Трещины усушки имеют меньшую толщину, чем метиковые и морозные, но также снижают прочность и сортность древесины.
Покоробленность относится к деформациям, возникающим при распиловке или сушке древесины; она затрудняет или даже полностью исключает использование пиломатериалов.
Механические повреждения при обработке древесины - отщеп, скол, вырыв и другие также затрудняют использование ее по назначению.
Рис.2. Пороки строения древесины:
а - косослой; б - крень; в - прорость; г - смоляной кармашек.
4. Загнивание и возгорание древесины. Способы защиты
Гниение и защита деревянных конструкций от гниения
Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами – дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы – (мерилиус, пория и др.) разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации.
Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.
Защита от гниения
1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80оС, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.
2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).
2.1. Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.
2.2. Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).
2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.
3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками.
Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.
Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.
Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).
Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.
Горение и защита деревянных конструкций от возгорания
Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).
1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.
2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.
5. Полуфабрикаты. Конструкции из древесины.
Древесные, материалы подразделяют на деловую древесину, пиломатериалы, щиты, плиты, фанеру.
Деловая древесина - круглый лес диаметром 300 и более миллиметров. Бревна диаметром от 80 до 110 мм называют тонкий кругляком, более 110 мм - строительным или пиловочным лесом. Длина бревен от 4 до 6 м.
Пиломатериалы подразделяются на пластины, четвертины, доски, бруски, брусья, шпон.
Пластина получается в результате продольного распиливания бревна на две равные части.
Четвертина получается при продольном распиливании пластины на две равные части.
Доска - пиломатериал, у которого ширина не менее чем в два раза больше толщины. Доски имеют толщину от 13 до 100, ширину - от 80 до 250, длину - 1000-6500 мм.
Брусок имеет толщину не более 100 мм, ширину - менее двух толщин. Бруски из досок толщиной 13-60 мм называют рейками.
Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм. Бывают обрезанные с четырех сторон - четырехгранные и обрезанные только с двух сторон - двугранные.
Необрезные ребра досок и брусков называют обзолом. В зависимости от чистоты обработки, ребер пиломатериалы бывают обрезными (без обзола) и необрезными (с обзолом).
Шпон - тонкий лист древесины. Шпон бывает строганий и лущеный. Строганный шпон получают из бревен лиственных пород путем их продольной распиловки на специальных шпонострогальных верстаках. Толщина строганного шпона 0,4-1,0 мм. Имеет красивую текстуру, благодаря чему используется для отделки (облицовки) мебели. Лущеный шпон, толщиной 0,4-1,4 мм, изготовляют лущением (обтачиванием) бревна, вращающегося на специальном верстаке. Текстура лущеного шпона однородная, малоинтересная, поэтому он используется для изготовления фанеры и облицовки столярных, стружечных и других плит.
Подбирают пиломатериалы с учетом назначения изделия. Для мебели и оборудования интерьера используют ровные полноценные доски. Для работ с пониженными требованиями к отделке (ограды, полки в мастерской или кладовой и др.) можно использовать доски с обзолом, трещинами, сучками. Для мелких изделий подойдут обрезки досок, дощечки от упаковочной тары.
Домашний мастер может с успехом использовать детали от старой мебели (двери шкафов, спинки кроватей, ножки стульев, и др.), если они не поражены жучками-точильщиками. С этих деталей нужно снять лак, краску, вынуть гвозди, снять ручки, петли, замки и т. д.
Для изготовления дверей разного назначения, встроенной мебели широко используют дощатые и каркасные щиты, столярные, древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты.
Щиты. Дощатые щиты изготовляют из досок шириной 80-120 мм, соединяя их на клею в четверть, в паз и гребень, в паз на рейку, на гладкую фугу и круглые или квадратные шипы, с помощью шпонки и в наконечник. Доски кладут годовыми кольцами по очереди в разные стороны, что значительно уменьшает коробление щита.
При соединении на клею доски обстругивают со всех сторон, потом фугуют кромки так, чтобы они по возможности плотнее прилегали одна к другой. Допускаются отклонения до 0,5 мм. После подготовки доски склеиваются. Склеенные и высушенные щиты обстругивают и фугуют, проверяя работу с помощью тонкой ровной рейки, которую прикладывают к щиту, отмечая отдельные неровные места и выправляя их. Изготовленный щит обрезают до нужных размеров. В случае необходимости щит покрывают с двух сторон одновременно шпоном, фанерой или древесноволокнистыми листами. Покрывать только одну сторону нельзя, так как щит будет коробиться.
Каркасные (пустотелые) щиты состоят из каркаса, облицованного с одной или двух сторон фанерой или древесноволокнистыми плитами. Толщина щита зависит от его размеров и назначения. Если облицовку выполняют с обеих сторон, то обстругивают только те плоскости элементов каркаса, к которым приклеивается облицовка. Если облицовывают одну сторону, то рейки каркаса обстругивают со всех сторон. Раму и внутренние элементы каркаса соединяют на шипах. Количество внутренних элементов каркаса зависит от требуемой жесткости щита и от материала облицовки. Чтобы приклеить облицовку к каркасу, на склеиваемые плоскости наносят клей и запрессовывают щит с помощью струбцин или клиньев.
Столярные плиты изготовляют из узеньких реек, укладываемых впритык и обклеенных с обеих сторон лущеным шпоном. По лущеному шпону с одной или двух сторон плиты можно наклеить строганый шпон, обладающий более высокими декоративными качествами. Реечки между собой могут быть склеены, что несколько повышает прочность плиты. Столярная плита не гнется и не трескается. Толщина плиты от 16 до 50 мм, Используется для изготовления мебели, дверей, перегородок.
Плиты. Древесноволокнистые плиты изготовляют из отходов древесины, расслоенных на отдельные волокна путем соответствующей обработки и смешанных со специальными добавками. ДВП бывают мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т), сверхтвердые (СТ) и специальные. Мягкие ДВП толщиной от 9 до 25 мм используют для термо- и звукоизоляции стен, перегородок, полов. Полутвердые ДВП толщиной от 6 до 12 мм используют для изготовления задних стенок мебели, ящиков и т. п. Твердые и сверхтвердые ДВП бывают толщиной от 2,5 до 6 мм. Из них изготовляют щитовые двери, задние стенки мебели и др. Сверхтвердые ДВП очень плотные, их лицевая сторона делается глянцевой, грунтованой или окрашенной.
Специальные ДВП изготовляются с лакокрасочным покрытием и многоцветным декоративным рисунком или однотонные с имитацией поверхности под облицовочную плитку. ДВП с рисунком можно использовать для устройства панелей, облицовки стен передних, изготовления мебели. Имитирующие облицовку ДВП подойдут для облицовки кухонь и санитарных узлов. Специальные звукопоглощающие плиты можно использовать для облицовки межквартирных перегородок.
Древесностружечные плиты изготовляют из измельченных отходов древесины и специально приготовленной стружки, склеиваемых синтетическим клеем под большим давлением. ДСП изготовляют однослойные, трехслойные и многослойные; низкой, средней и повышенной водостойкости; малой средней и высокой плотности; нешлифованные и шлифованные; необлицованные и облицованные шпоном или текстурированной бумагой. Толщина ДСП от 10 до 26 мм. Их можно склеивать, обрабатывать режущими инструментами, красить. Из ДСП изготовляют мебель, стены, перегородки, полы, потолки и др.
Фанера изготовляется путем склеивания четного количества листов лущеного шпона. Выпускается в листах размером 1500 Х 1500 мм, толщиной от 1,5 до 18 мм. Различают фанеру обычную и шлифованную, водостойкую и средней водостойкости. Водостойкая фанера применяется для изделий, подверженных действию влаги. Фанера средней водостойкости используется для изделий, находящихся в помещениях, обшивки и отделки внутренних частей дома. Защитить фанеру от увлажнения можно с помощью водостойких красок.
Для изготовления мебели, перегородок, устройства панелей и т.д. используются также декоративные фанеры, обклеенные с одной или двух сторон шпоном ценных пород дерева, прозрачной пленкой или бумагой, имитирующей текстуру древесины, а также лакированная фанера.
Большой прочностью отличаются фанерные плиты, склеиваемые из семи и более слоев лущеного шпона. Они имеют толщину от 15 до 78 мм и могут использоваться в домашних условиях для изготовления крышек столов, тумб и др.
Поврежденные листы фанеры можно исправить. Для этого с поврежденного участка снимают слой шпона, зачищают поверхность нижележащего слоя шпона и приклеивают вставку, вырезанную из шпона, снятого с ненужного куска фанеры, предварительно ее зачистив.
Ввиду того, что дерево широко используют для всех основных и вспомогательных построек: на приусадебном участке, внутренние отделочные работы в доме, постройки вспомогательных хранилищ, сараев и т.д., поэтому нужно кое что знать о его свойствах. Прежде чем купить древесину, нужно знать её качество и что из неё можно построить.
Хвойные породы древесины
Эта древесина обычно мягче и легче, чем древесина большинства лиственных пород, поэтому с ней легче работать. При строительстве очень часто используют древесину таких хвойных пород как сосна, лиственница, ель, пихта.Древесину ели используют почти для всех столярных работ.
Сейчас в продаже всегда имеются брус из ели, доски из ели.Но помните, что для наружных работ древесину ели обрабатывают специальным защитным составом. Конечно, можно просто нанести раствор антисептика на поверхность древесины кистью, но лучше купить древесину пропитанную под давлением, этот способ пропитки позволяет защитному составу проникать в глубь древесины. Древесина ели легко поддается обработке, довольно прочная, пригодна для покраски или протравливанию морилкой.
сосна
Сосна очень часто используется в строительстве садовых сооружений, ее древесина очень мягкая, но достаточно прочная. При усушке, сосна мало коробится, хорошо обрабатывается, окрашивается и пропитывается.
лиственница
Эта древесина хорошо держит гвозди, очень твердая, трудная в обработке, зато она хорошо противостоит гниению. Лиственница наиболее подходит для изготовления наружных конструкций, таких как беседка, пергола и т.д., хороша в применении для резных работ.
Необходимо учитывать, что лиственница при интенсивной сушке может трескаться, поэтому сушить ее требуется с соблюдением всех мер предосторожности.
Что надо знать при покупке древесины
“живой сучок”, что это такое
в этом случае чёрного кольца вокруг сучка нет, маленькие сучки не снижают качества древесины, но если из них сочится смола, это может затруднить её обработку и отделку.
поперечные трещины
Если трещины расположены поперек доски, они ослабляют древесину.
синева дерева
Синие пятна возникают при развитии плесени в древесине хвойных пород, Это ухудшает внешний вид, но если соскрести синию гниль и обработать антисептиком, то небольшие пятна не влияют на качество древесины.
трещины по длине доски
Трещины возникают в процессе быстрой сушки, ухудшают внешний вид, но сильно не сказываются на качестве доски.
покоробленные доски
Такие доски лучше не брать, так как со временем деформация обычно усиливается.
“мёртвый сучок”
Образуется чёрное кольцо вокруг сучка и сучок может выпасть.
Древесина лиственных пород
Такие деревья, как дуб, ясень, бук обладают очень твердой древесиной. Эта древесина плотнее и тверже чем древесина хвойных пород, она тяжёлая, устойчивая к гниению, у неё более плотная структура, она выглядит более декоративно, чем древесина хвойных пород. Но в отличии от древесины сосны и ели, её труднее обрабатывать, да и стоит она на много дороже.
Из семейства дубов, самый крепкий и долговечный дуб скальный, но он дорогой, с трудом поддается обработке, но при завинчивании шурупа и вбивание гвоздей он может расколоться, поэтому во избежании раскалывания досок, предварительно необходимо сверлить отверстия. Древесину дуба часто подвергают морению или травлению для того, что бы придать древесине более высокие декоративные качества. Для морения дуба, древесину много лет выдерживают в воде, после чего она приобретает шелковистую темно фиолетовую окраску. Это увеличивает твердость древесины, но при этом повышается ее хрупкость.
Древесина этого вида дерева по прочности и твердости мало уступает дубу, но более подвержена гниению.
ясень
Древесина ясеня немного похожа на дуб, но отличается по цвету, цвет её буровато - желтый, она достаточно твердая и вязкая, в результате обрабатывается с трудом, но под паром легко гнется, это свойство используют при изготовлении арок, гнутых изделий. При сушке, ясень трескается мало, однако во влажной среде подвергается гниению.
Деревянные заготовки
брёвна
Для приусадебных и садовых строений, обычно используют бревна, они могут быть простыми и оцилиндрованными . При распилке бревна по всей длине на две равные части получаются полу-бревна, или пластины. Пластины из оцилиндрованных бревен или простых, при хорошей подборке, хорошо смотрятся при обшивке беседки если их прибивают вертикально. Из полу-бревен получаются великолепные полы. Пиломатериалы для строительства сараев, беседок, изготовление садовой мебели в настоящее время можно купить уже в виде заготовок, иногда даже в виде комплекта, детали которого нужно только собрать. Однако истинные любители - умельцы для изготовления более широкого ассортимента изделий, закупают не калиброванные пиломатериалы, основные критерии оценки которыми руководствуются при покупке;
-это размер пиломатериалов, качество и влажность дерева. Пиломатериал из древесины хвойных пород обычно продают с указанием размеров и измеряют в кубометрах. Стандартная толщина досок производится от 10 до 80 мм., стандартная ширина от 100 до 150 мм. При этом необходимо понимать, что окончательный размер может отличаться от указанного, так как у самых дешёвых досок поверхность такая, какой ее оставила электропила, так что ее нужно строгать, помимо этого, при хранении доски могут усохнуть.
Если вы хотите, чтобы приусадебные постройки имели красивый внешний вид, закупайте лучше доски обработанные на фуговальном станке со всех сторон, так как при обработке на станке снимается слой древесины толщиной примерно 4 мм. Так как древесина твердых лиственных пород дорогая, с ней тяжело работать, в продаже ее бывает меньше, чем мягкой древесины ели или сосны. Доски из твердой древесины обычно продают фрезерованными со всех сторон, имею ширину 15 - 30 см., а толщину 6 - 20 мм. Бывают в продаже деревянные плиты из такой древесины, обычно их размер 2,5 метра на 1,25 метра.
Как правило пиломатериалы бывают трех типов.
брус
Самый дешевый. Он используется для опорных балок, подпорок и т.д. Брус может иметь сучки, содержит влаги около 20%, поэтому при высыхании может деформироваться.
обрезные доски
Этот пиломатериал содержит до 15% влаги, используется обычно для самостоятельных поделок.
фугованные доски
Это лучший материал для столярных работ, так как обрабатывается на специальных станках, имеет гладкую поверхность, используется для внутренних и отделочных работ, опытные люди стараются не покупать доски напиленные из внешних частей бревна или из его середины, выбирают на складе только выдержанный материал.
Для увеличения прочности, сопротивляемости гниению и препятствию деформации, древесина должна быть высушена. Для чего, в сухом теплом помещении или под навесом складываются доски штабелем, прокладывая между рядами поперечные рейки через каждые 1,5 метра, на верхний слой желательно положить что-нибудь тяжёлое, например, кирпичи. Через две, три недели доски просохну, в них исчезнет скручивающее напряжение. Такие доски используют для всех садовых работ.
древесные плиты
Плиты прессуют из стружек пропитанных смолами и клеем. Существует множество видов древесных плит. Древесно стружечные плиты не подходят для наружного использования.
древесно - волокнистые плиты
Это листы толщиной 3-8 мм., бывают низкой и высокой прочности. Эти плиты можно использовать для настилки полов, обивки стен внутри сараев и беседок, однако плиты должны иметь водоотталкивающие добавки.
фанера
Листы фанеры получаются в результате склеивания слоев шпона, эти листы не так легко деформируются и трескаются, имеют число слоев от 3 до 15, толщину от 3 до 25 мм. имеются марки фанеры устойчивые к погодным условиям и предназначены для наружной отделки.
Загрузка...