Лесные строительные материалы. Сырье для изготовления строительных материалов Лесные строительные материалы

К атегория: Материалы для строительства

Лесные строительные материалы

Древесина является одним из древнейших строительных материалов. Из нее изготовляют не только различные конструктивные элементы зданий и сооружений, но и возводят целые деревянные здания. Древесина является сырьем для изготовления отделочных материалов, фибролита, древесноволокнистых и древесностружечных плит, для производства мебели и паркета. Широкому применению древесины способствуют такие положительные свойства, как высокая прочность при небольшой массе, малая теплопроводность и легкость механической обработки. К недостаткам древесины следует отнести: неоднородность строения, обусловливающую различные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, подверженность гниению, сгораемость и легкая возгораемость, высокая гигроскопичность, наличие разнообразных пороков (сучки, трещины, косослой, кривизна ствола, свилеватость и др.).

Наша страна располагает огромными запасами древесины. Общая площадь лесов СССР составляет около 700 млн. га и равна примерно трети всей площади лесов мира. Годовой прирост древесины в СССР составляет около 1 млрд. м3. Основную часть - около 76% площади лесов - занимают ценные для строительства хвойные породы, в том числе (%): лиственница 40,2, сосна 16,1, ель 10,6, кедр 5, пихта 3,4. Однако, несмотря на огромные запасы древесины, необходимо бережное отношение к этому строительному материалу. Обязательны восстановительные лесопосадки на использованных лесоразработках. Более рациональное использование не только лесосырьевых ресурсов, но и древесных отходов (опилки, стружка, щепа, горбыль), низкокачественной древесины и древесины мягколиственных пород в производстве фибролита, древесностружечных и древесноволокнистых плит.

Учитывая высокие физико-механические свойства и сравнительно небольшую объемную массу, для строительных целей часто применяют древесину хвойных пород: сосны, ели, лиственницы, кедра и реже древесину твердых лиственных пород: дуба, бука, граба, клена, ясеня, березы. Для временных сооружений и вспомсгательных конструкций (опалубка, навесы, обрешетка) используют древесину мягких лиственных пород: осины, ольхи, тополя, липы.

Лесные строительные материалы, применяемые в строительстве, подразделяют на круглые лесоматериалы и пиломатериалы.

Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от коры и сучьев отрезки древесных стволов (разных пород) и в зависимости от диаметра в верхнем торце подразделяются на бревна, подтоварник и жерди.

Бревна имеют диаметр в верхнем торце не менее 14 см и длину 4-6,5 м. В зависимости от наличия пороков древесины применяемые в строительстве бревна по своему качеству делятся на три категории. К I и II категориям относят бревна без пороков, гнили и червоточинь:, к III - бревна со многими пороками кроме гнили.

Подтоварник представляет собой часть ствола дерева диаметром в верхнем торце 8-13 см и длиной 3-9 м.

Жерди имеют диаметр в верхнем торце 3-7 см и длину 3-9 м.

Круглые лесоматериалы хранят в штабелях по породам, сорту и длине.

Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен. По характеру обработки пиломатериалы бывают обрезные и необрезные. По форме поперечного сечения пиломатериалы разделяют (рис. 1) на лежни, пластины, брусья обзольные, брусья чистообрезные, горбыль, доски с обзолом, доски чистообрезные.

В зависимости от качества древесины и наличия пороков пиломатериалы разделяют на пять сортов: отборный, I, II, III и IV, В зависимости отношения ширины к толщине пиломатериалы разделяют на доски, бруски и брусья.

Рис. 1. Виды пиломатериалов 1 - бревно (пиловочник); г -лежень; 3 -лежень, окантованный с двух сторон; 4- пластина; 5 - обэольный брус; 6 - брус; 7 - горбыль; 8 - доска с обюлом; 9 - обрезная доена; а - кромка, б - пласт; в - ребро

Доски изготавливают толщиной от 13 до 100 мм и шириной от 80 до 250 мм, но всегда отношение ширины к толщине более 2.

Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100 мм при отношении ширины к толщине менее 2. Чаще бруски имеют квадратное сечение.
Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм.

Способы повышения долговечности лесоматериалов. Для повышения долговечности лесоматериалы подвергают сушке, обработке антисептиками, а для защиты от влаги и огня их поверхности покрывают специальными защитными составами.

Сушка древесины может быть естественной и искусственной. При естественной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля с прокладками и защищают их навесами. Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах горячим воздухом, газом, паром или током высокой частоты, а также путем погружения пиломатериалов в нагретый петролатум. При сушке древесины улучшается ее качество, уничтожаются гриб- кгвая инфекция и насекомые-вредители. Влажность высушенной древесины 6-8%.

Антисептирование - пропитка древесины растворами фтористого и кремнефтористого натрия, аммония, креозотового или антраценового масла с целью защиты ее от гниения. Для защиты древесины от повреждения насекомыми используют каменноугольное масло с растворителями, сланцевое масло, хлорофоо ь виде дустов, суспензий, эмульсий и в газообразном состоянии. Для защиты древесины от влаги, возгорания ее поверхности покрывают масляными и синтетическими окрасочными и огнезащитными составами. Огнезащитные составы приготовляют на основе жидкого стекла. При повышенной температуре эти составы сплавляются и образуют стекловидный слой, который препятствует доступу кислорода. Чтобы повысить огнестойкость, древесину также пропитывают химическими составами - антипиренами, например растворами фосфорнокислого аммония, буры, борной кислоты.

Одним из самых древних строительных материалов является дерево. В строительстве применяют древесины хвойных (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр) и лиственных (дуб. бук, береза, осина, ольха) пород. Из хвойных пород наиболее распространена в строительстве сосна. Ее древесина прочная, легкая, мягкая, хорошо поддается всем видам механической обработки и применяется для изготовления несущих конструкций зданий, подмостей, ограждений, столярных изделий, фанеры и др. Из лиственных пород наиболее ценной считается дуб. Он имеет прочную, плотную, твердую и гибкую древесину; применяется для изготовления деталей (например, элементов соединений конструкций), столярных изделий, паркета, декоративной фанеры, мебели и др. Кроме того, отходы древесины (стружки, опилки, обрезки) широко используют для производства целлюлозы, бумаги, древесноволокнистых и древесностружечных плит, фибролита, ксилолита.
Лесоматериалы измеряются в кубических метрах.

Сортамент древесных строительных материалов и изделий включает бревна, брусья, доски различной формы и размеров. Бревна (круглый лес) имеют размеры по длине 2…9 м с градацией через 0,5 м, а по диаметру 16 см и более. Круглый лес делят на пиловочный, предназначенный для распиловки, и строительный, применяемый в круглом виде. При сдаче - приемке бревна должны быть уложены в штабеля с сортировкой по породам, длине и сортам. При приемке производят обмер каждого бревна (с округлением по длине до 0,5 м) и отбором не более 10% проб. Обмеряют толщину в верхнем отрубе без коры по среднему диаметру. Круглый лес диаметром менее 16 см называют подтоварником и жердями, а более 16 см - бревнами.

Продольной распиловкой бревен получают доски, бруски и брусья. Пиломатериал с толщиной сечения до 45 мм называется досками, свыше 45 мм - брусками и брусьями. Стандартом установлены для пиломатериалов размеры по длине 1…6,5 м с градацией через 0,25 м. Доски изготовляют шириной 80…250 мм, брусья - 130…250 мм. По форме обработки кромок различают доски необрезные с необработанной кромкой, обрезные и шпунтованные, имеющие с одной стороны кромку в виде гребня, а с другой - в виде паза. Фанеру получают склеиванием гонких слоев дерева, так называемых шпонов, толщиной 3…18 мм. Помимо обычной фанеры, изготовляют облицовочную фанеру с наружными шпонами из дуба, бука, ореха и других ценных пород.

Для устройства полов по железобетонным перекрытиям, изготовления полотен дверей и перегородок применяют древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Древесноволокнистые плиты изготовляют из древесных и растительных волокон. Для повышения качества плит в волокнистую массу в процессе изготовления добавляют водостойкие и анти- септирующие вещества. Твердые древесноволокнистые плиты пропитывают синтетическими водостойкими смолами или высыхающими маслами и после термической обработки получают сверхтвердые плиты. Древесностружечные плиты облицовывают поливинилхлоридными плитками, придающими поверхности изделий разнообразную по цвету, рисунку и фактуре отделку, покрывают полимерными пленками, текстурной бумагой, древесными шпонами или окрашивают эмалями. Крепят плиты на гвоздях, шурупах или приклеивают мастиками, хранят в закрытых складских помещениях, не подвергая резкому колебанию температуры и влажности.

Одним из самых древних строительных материалов является дерево. В строительстве применяют древесины хвойных (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр) и лиственных (дуб, бук, береза, осина, ольха) пород. Из хвойных пород наиболее распространена в строительстве сосна. Ее древесина прочная, легкая, мягкая, хорошо поддается всем видам механической обработки и применяется для изготовления несущих конструкций зданий, подмостей, ограждений, столярных изделий, фанеры и др. Из лиственных пород наиболее ценной считается дуб. Он имеет прочную, плотную, твердую и гибкую древесину; применяется для изготовления деталей (например, элементов соединений конструкций), столярных изделий, паркета, декоративной фанеры, мебели и др. Кроме того, отходы древесины (стружки, опилки, обрезки) широко используют для производства целлюлозы, бумаги, древесноволокнистых и древесностружечных плит, фибролита, ксилолита.

Лесоматериалы измеряются в кубических метрах.

Сортамент древесных строительных материалов и изделий включает бревна, брусья, доски различной формы и размеров. Бревна (круглый лес) имеют размеры по длине 2…9 м с градацией через 0,5 м, а по диаметру 16 см и более. Круглый лес делят на пиловочный, предназначенный для распиловки, п строительный, применяемый в круглом виде. При сдаче - приемке бревна должны быть уложены в штабеля с сортировкой по породам, длине и сортам. При приемке производят обмер каждого бревна (с округлением по длине до 0,5 м) и отбором не более 10% проб. Обмеряют толщину в верхнем отрубе без коры по среднему диаметру. Круглый лес диаметром менее 16 см называют подтоварником и жердями, а более 16 см - бревнами.

Продольной распиловкой бревен получают доски, бруски и брусья. Пиломатериал с толщиной сечения до 45 мм называется досками, свыше 45 мм - брусками и брусьями. Стандартом установлены для пиломатериалов размеры по длине 1…6,5 м с градацией через 0,25 м. Доски изготовляют шириной 80…250 мм, брусья -130…250 мм. По форме обработки кромок различают доски необрезные с необработанной кромкой, обрезные и шпунтованные, имеющие с одной стороны кромку в виде гребня, а с другой - в виде паза. Фанеру получают склеиванием тонких слоев дерева, так называемых шпонов, толщиной 3…18 мм. Помимо обычной фанеры, изготовляют облицовочную фанеру с наружными шпонами из дуба, бука, ореха и других ценных пород.

Из древесины изготовляют оконные переплеты, подоконники, дверные полотна, коробки к окнам и дверям, наличники, плинтусы, паркет, щиты для перекрытий и для перегородок и даже готовые сборные сооружения - дома, склады и др.

Для устройства полов по железобетонным перекрытиям, изготовления полотен дверей и перегородок применяют древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Древесноволокнистые плиты изготовляют из древесных и растительных волокон. Для повышения качества плит в волокнистую массу в процессе изготовления добавляют водостойкие и анти-септирующие вещества. Твердые древесноволокнистые плиты пропитывают синтетическими водостойкими смолами или высыхающими маслами и после термической обработки получают сверхтвердые плиты. Древесностружечные плиты облицовывают поливинилхлоридными плитками, придающими поверхности изделий разнообразную по цвету, рисунку и фактуре отделку, покрывают полимерными пленками, текстурной бумагой, древесными шпонами или окрашивают эмалями. Крепят плиты на гвоздях, шурупах или приклеивают мастиками, хранят в закрытых складских помещениях, не подвергая резкому колебанию температуры и влажности.

Древесина - неоднородный материал, имеющий повреждения, различные заболевания, называемые пороками. К порокам древесины относят сучки, трещины и деформации, различные отклонения от нормального строения, повреждения древесины насекомыми и грибами. Пороки снижают качество древесины. Влияние пороков на степень пригодности древесины для строительства зависит от характера и размера поражения, а также назначения материала.

Для того чтобы изделия из дерева были долговечны, пиломатериалы сушат в специальных камерах или на открытых площадках или обрабатывают антисептиками (защита от гниения) и антипиренами (защита от возгорания). Антисептиками называют вещества, убивающие грибы, которые вызывают гниение. Для пропитки антисептиками заготовленные деревянные элементы погружают в горячие и холодные ванны с раствором. Для предохранения от возгорания древесину обрабатывают водными растворами, специальными обмазками, приготовленными на основе жидкого стекла.

- Лесные строительные материалы

ЛЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Древесина - высокопористый продукт живой природы, отличающийся специфическим волокнистым строением, предопределяющим своеобразие ее физико-механических свойств, широкое и многообразное использование в различных отраслях народного хозяйства.

Благодаря этим свойствам лесные материалы, а также изделия и конструкции на их основе могут достаточно долго работать в различных условиях эксплуатации.

К положительным, свойствам древесины относится высокая механическая прочность и одновременно с этим легкость, что позволяет отнести ее к эффективным материалам с достаточно высоким коэффициентом конструктивного качества.

Древесина способна поглощать ударные нагрузки и гасить вибрации, она отличается высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, химической стойкостью к кислотам и щелочам, легко обрабатывается резательными инструментами, хорошо удерживает металлические и другие крепления, надежно склеивается и, наконец, обладает естественной декоративностью, что делает ее популярным отделочным материалом.

К отрицательным свойствам древесины относятся анизотропность, т. е неоднородность структуры и свойств в различных направлениях по отношению к расположению древесных волокон; повышенная гидроскопичность и водопоглощение, предопределяющие изменение важнейших физико-механических характеристик за счет неравномерного разбухания; коробления и растрескивания.

Строение и состав

Растущее дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны. Промышленное значение имеет ствол, так как из него получается от 60% до 90% древесины. Макроструктурой называют строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом или через лупу, микроструктурой - видимое под микроскопом. Обычно изучают три основных разреза ствола: поперечный (торцовый), радиальный, проходящий через ось ствола, и тангенциальный, проходящий по хорде вдоль ствола (рис.ЛМ-1а).

Рис. ЛМ-1Строение ствола дерева:

а) основные разрезы ствола: 1 - поперечный (торцовый); 2 - радиальный; 3 -тангенциальный; б) строение ствола дерева на поперечном разрезе: 1 -кора; 2 - камбий; 3 - луб; 4 - заболонь; 5 - сердцевина; 6 - сердцевинные лучи.

Макроструктура

При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: сердцевину, кору, камбий и древесину (рис. ЛМ-2).

Сердцевина состоит из клеток с тонкими стенками, слабо связанных друг с другом. Сердцевина совместно-с древесной тканью первого года развития дерева образует сердцевинную трубку. Эта часть ствола дерева легко загнивает и имеет малую прочность.

Кора состоит из кожицы или корки, пробковой ткани и луба. Корка или кожица и пробковая ткань защищают дерево от вредных влияний среды и механических повреждений. Луб проводит питательные вещества от кроны в ствол и корни.

Под лубяным слоем у растущего дерева располагается тонкий кольцевой слой живых клеток - камбий. Ежегодно в вегетативный период камбий откладывает в сторону коры клетки луба и внутрь ствола, в значительно большем объеме - клетки древесины. Деление клеток камбиального слоя начинается весной и заканчивается осенью, поэтому древесина ствола (часть ствола от луба до сердцевины) в поперечном разрезе состоит из ряда концентрических, так называемых, годичных колец, располагающихся вокруг сердцевины. Каждое годичное кольцо состоит их двух слоев: (весенней) древесины, образовавшейся весной или в начале лета, и поздней (летней) древесины, которая образуется к концу лета. Ранняя древесина светлая и состоит из крупных, но тонкостенных клеток; поздняя древесина более темного цвета, менее пориста и обладает большей прочностью, так как состоит из мелкополостных клеток с толстыми стенками.

В процессе роста дерева стенки клеток древесины внутренней части ствола, примыкающей к сердцевине, постепенно изменяют свой состав и пропитываются у хвойных пород смолой, а у лиственных - дубильными веществами. Движение влаги в древесине этой части ствола прекращается и она становится более прозрачной, твердой и менее способной к загниванию. Эту часть ствола, состоящую из мертвых клеток, называют у некоторых пород ядром, у других - спелой древесиной. Часть более молодой древесины ствола ближе к коре, в которой еще изменяются живые клетки, обеспечивающие перемещение питательных веществ от корней к кроне, называют заболонью. Эта часть древесины имеет большую влажность, относительно легко загнивает, малопрочна, обладает большей усушкой и склонностью к короблению.

Породы, у которых ядро отличается от заболони более темной окраской и меньшей влажностью, называют ядровыми (сосна, лиственница, дуб, кедр и др.). Породы, у которых центральная часть ствола отличается от заболони только меньшей влажностью, называют спелодревесными (ель, пихта, бук, липа и др.). Древесные породы, у которых нельзя заметить значительного различия между центральной и наружной частями древесины ствола, носят название забеленные породы (береза, клен, ольха, осина и др.).

В древесине всех пород располагаются сердцевинные лучи, которые служат для перемещения влаги и питательных веществ в поперечном направлении и создания запаса этих веществ на зимнее время. У хвойных пород они обычно очень узки и видны только под микроскопом. Древесина легко раскалывается по сердцевинным лучам, по ним же она растрескивается при высыхании.

Расходы на строительные материалы, изделия и конструкции составляют 50-70% от стоимости строительства. Поэтому так важно знать, как минимизировать расходы на них. Это можно сделать за счет применения современных ресурсо- и энергосберегающих технологий, местного сырья, отходов промышленности. При этом от материалов, изделий и конструкций требуется обеспечение требуемого качества.

Строительные материалы - природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различают строительные материалы общего и специального назначений.

В качестве классификационных признаков выбирают: производственное назначение строительных материалов, вид исходного сырья, основной показатель качества, например их масса, прочность, и другие. В настоящее время в классификации учитывают также и функциональное назначение, например теплоизоляционные материалы, акустические материалы и другие в дополнение к делению на группы по признаку сырья - керамические, полимерные, металлические и т. п. Одна часть материалов, объединенных в группы, относится к природным, а другая их часть - к искусственным.

Каждой группе материалов или отдельным их представителям в промышленности соответствуют определенные отрасли, например цементной промышленности, стекольной промышленности и т. п., а планомерное развитие этих отраслей обеспечивает выполнение планов строительства объектов.

Природные , или естественные, строительные материалы и изделия получают непосредственно из недр земли или путем переработки лесных массивов в «деловой лес». Этим материалам придают определенную форму и рациональные размеры, но не изменяют их внутреннего строения, состава, например химического. Чаще других из природных используются лесные (древесные) и каменные материалы и изделия. Кроме них в готовом виде или при простой обработке можно получить битум и асфальт, озокерит, казеин, кир, некоторые продукты растительного происхождения, например солому, камыш, костру, торф, лузгу и др., или животного мира, например шерсть, коллаген, боннскую кровь и др. Все эти природные продукты в сравнительно небольших количествах тоже используют в строительстве, хотя главными остаются лесные и природные каменные материалы и изделия.

Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже - из побочных продуктов промышленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу, что связано с коренной переработкой сырья в заводских условиях с привлечением для этой цели специального оборудования и энергетических затрат. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве. Между отдельными видами материалов имеются большие различия в составах, внутреннем строении и качестве, но они и взаимосвязаны как элементы единой материальной системы.

Древесина является одним из древнейших строительных материалов. Из нее изготовляют не только различные конструктивные элементы зданий и сооружений, но и возводят целые деревянные здания. Древесина является сырьем для изготовления отделочных материалов, фибролита, древесноволокнистых и древесностружечных плит, для производства мебели и паркета- Широкому применению древесины способствуют такие положительные свойства, как высокая прочность при небольшой объемной массе, малая теплопроводность и легкость механической обработки. К недостаткам древесины следует отнести: неоднородность строения, обусловливающая различные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, подверженность гниению, сгораемость и легкая возгораемость, высокая гигроскопичность, наличие разнообразных пороков (сучки, трещины, косослой, кривизна ствола и др.).

Учитывая высокие физико-механические свойства и сравнительно небольшую объемную массу, для строительных целей чаще применяют древесину хвойных пород: сосны, ели, лиственницы, кедра и реже древесину твердых лиственных пород: дуба, бука, граба, клена, ясеня, березы- Для временных сооружений и вспомогательных конструкций (опалубка, навесы, обрешетка) используют древесину мягких лиственных пород: осины, ольхи, тополя, липы,

Лесные строительные материалы, применяемые в строительстве, подразделяют на круглые лесоматериалы и пиломатериалы (рис. 2.15).

Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от коры и сучьев отрезки древесных стволов (разных пород) и в зависимости от диаметра в верхнем торце подразделяются на бревна, подтоварник и жерди.

Бревна имеют диаметр в верхнем торце не менее 14 см и длину 4-6,5 м. В зависимости от наличия пороков древесины применяемые в строительстве бревна по своему качеству делятся на три категории- К 1-й и 2-Й категориям относят бревна без пороков, гнили и червоточины, к 3-й – бревна со многими пороками, кроме гнили.

Подтоварник представляет собой часть ствола дерева диаметром в вер-

хнем торце 8-13 см и длиной 3-9 м.

Рис. 2.15. Виды пиломатериалов:

1 - бревно (пиловочник); 2 - лежень; 3 - лежень, окантованный с двух сторон; 4 - пластина; 5 - обзольный брус; 6 ~ брус; 7 - горбыль; 8 - доска с обзолом; 9 - обрезная доска; а - кромка: 6 - пласт; в - ребро.

Жерди имеют диаметр в верхнем торце 3-7 см и длину 3-9 м. Круглые лесоматериалы хранят в штабелях по породам, сорту и длине

Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен По характеру обработки пиломатериалы бывают обрезные и не обрезные По форме поперечного сечения пиломатериалы разделяют на лежни, пластины, брусья обзольные, брусья чистообрезные, горбыль, доски с обзолом, доски чистообрезные. В зависимости от качества древесины и наличия пороков пиломатериалы разделяют на пять сортов: отборный, 1, 2, 3 и 4 В зависимости от отношения ширины к толщине пиломатериалы разделяют надоски, бруски и брусья.

Доски изготовляют толщиной от 13 до 100 мм и шириной от 80 до 250 мм, но всегда отношение ширины к толщине менее 2.

Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100 мм при отношении ширины к толщине менее 2. Чаще бруски имеют квадратное сечение.

Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм.

Способы повышения долговечности лесоматериалов . Для повышения долговечности лесоматериалы подвергают сушке, обработке антисептиками, а для защиты от влаги и огня их поверхности покрывают специальными защитными составами.

Сушка древесины может быть естественной и искусственной При естественной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля с прокладками и защищают их навесами. Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах горячим воздухом, газом, паром или током высокой частоты, а также путем погружения пиломатериалов в нагретый петролатум. При сушке древесины улучшается ее качество, уничтожаются грибковая инфекция и насекомые-вредители- Влажность высушенной древесины 6-8 %.

Амтисептирование - пропитка древесины растворами фтористого и хремнефтористого натрия, аммония, креозотового или антраценового масла с целью защиты ее от гниения,

Для защиты древесины от повреждения насекомыми используют каменноугольное масло с растворителями, сланцевое масло, хлорофос в виде дустов, суспензий, эмульсий и в газообразном состоянии

Для защиты древесины от влаги, возгорания ее поверхности покрывают масляными и синтетическими окрасочными огнезащитными составами- Огне- защитные составы приготавливают на основе жидкого стекла При повышенной температуре эти составы сплавляют и образуют стекловидный слой, который препятствует доступу кислорода. Чтобы повысить огнестойкость, древесину также пропитывают химическими составам - антипиренами, например растворами фосфорнокислого аммония, буры, борной кислоты.

Природные каменные материалы и изделия на них .

Основными свойствами природных каменных материалов являются: объемная масса, плотность, пористость, предел прочности при сжатии, морозостойкость и коэффициент размягчения По величине показателей этих свойств оценивают качества каменных материалов и определяют их марки.

По объемной массе каменные материалы делят на тяжелые -плотностью более 1800 кг/м 3 и легкие - менее 1800 кг/м 3

По пределу прочности при сжатии установлены марки: для тяжелых каменных материалов - 100, 125. 150, 200, 300. 400, 500, 600. 800 и 1000; для легких - 4. 7, 10, 15, 25, 35. 50, 75, 100, 125, 150 и 200 Цифра указывает на прочность материала в Н/м 2

По степени морозостойкости установлены марки от 10 до 200. Цифра морозостойкости указывает на количество циклов «замораживания - размораживания», при которых сохраняется прочность.

По коэффициенту размягчения каменные материалы делят на четыре группы с К =0,6; 0,75; 0,9 и 1.

В зависимости от назначения к каменным материалам предъявляют дополнительные требования: стойкость к истиранию, износу, по цвету, текстуре и др. Камни природные обыкновенные и мелкие блоки изготавливют из известняков, вулканических туфов и других горных пород с объемной массой 2200 кг/м 3 , пределом прочности при сжатии не менее 2.5 МПа, морозостойкостью не менее 15 и коэффициентом размягчения 0,6 и более-

В зависимости от способа изготовления, точности обработки и формы при-родные камни разделяют на- пиленые и чистой, получистой и грубой тески, грубооколотные. плитняк и камень бутовый рваный.

Камень бутовый добывают главным образом из осадочных пород (плотные известняки, доломит, песчаник) и реже из изверженных пород. Предел прочности бутового камня не ниже 10 МПа, коэффициент размягчения не ниже 0,75, масса отдельных камней от 15 до 40 кг. Отходы при изготовлении бутового камня и рваный бутовый камень перерабатывают на щебень,

Крупные блоки из природного камня . Наибольшее распространение получили крупные блоки из известняка с пределом прочности 2,5- 10 МПа и объемной массой 1500-1800 кг/м 3 . Размеры блоков и номенклатура установлены ГОСТ 15884-70. Блоки выпускают для двух-, трех- и четырехрядной разрезки для стен жилых и общественных зданий и многорядной - для промышленного строительства.

Облицовочные плиты из природного камня изготавливают поГОСТ9480-77 с абразивной (полированная, лощеная, шлифованная, пиленая) и скальной (рельефная, термоструйная, точечная, бороздчатая) фактурой лицевых поверхностей. Облицовочные плиты изготавливают из гранита, сиенита, диорита, габбро, лабродита, кварцита, известняка, туфа, песчаника, мрамора. Из природного камня кроме облицовочных плит изготавливают профильные детали: плинтуса, галтели, капители, ступени, подоконные доски и др,

Природные пески применяют в строительстве в естественном состоянии, а также в качестве заполнителя для строительных растворов и бетонов. Пески разделяют на тяжелые с объемной массой более 1200 кг/м 3 и легкие (пористые) - менее 1200 кг/м 3 .

Тяжелый природный песок (ГОСТ 8736-77) - продукт естественного разрушения горных пород и по зерновому составу разделяется на крупный с размером зерен 2,5-5 мм, средний - 2,5-2 мм, мелкий - 2-1,5 мм и очень мелкий - 1,5-1 мм.

Природные пористые пески (ГОСТ 22263-76) получают путем дробления и рассева пемзы, вулканического шлака, туфа, пористых известняков и ракушечника.

Гравий - продукт естественного разрушения горных пород и представляет собой смесь каменных зерен округлой формы размером от 5 до 70 мм.

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный
инженерно-экономический университет»

РЕФЕРАТ

По дисциплине:

«Строительные материалы»

«Лесные материалы»

Выполнил: Божко А.В.
Студент 3 курса
Преподаватель: Коновалов В.Ф.
Должность: канд. технич. наук, доц.
Оценка:______________Дата_____ ___________
Подпись:______________________ ___________

Cанкт-Петербург
2012

Древесина является одним из древнейших строительных материалов. Из нее изготовляют не только различные конструктивные элементы

Древесина является сырьем для изготовления отделочных материалов, фибролита, древесноволокнистых и древесностружечных плит, для производства мебели и паркета. Широкому применению древесины способствуют такие положительные свойства, как высокая прочность при небольшой о ъгмной массе, малая теплопроводность и легкость механической обработки. К недостаткам древесины следует отнести: неоднородность строения, обусловливающую различные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, подверженность гниению, сгораемость и легкая возгораемость, высокая гигроскопичность, наличие разнообразных пороков (сучки, трещины, косослой, кривизна ствола, свилеватость и др.).

В современном индустриальном строительстве лесные материалы занимают значительное место среди других строительных материалов. Их применяют для изготовления несущих и ограждающих деревянных конструкций зданий и сооружений, столярных изделий, опалубки, устройства подмостей, шпал и т.д. Кроме того, отходы древесины (стружки, опилки, сучья, горбыли, рейки) широко используют для производства арболита, фибролита, ксилолита, древесно-цементных, древесноволокнистых и древесностружечных плит. Широкое применение лесных материалов в строительстве объясняется главным образом наличием у них ряда положительных свойств. Они обладают высокой прочностью, малой средней плотностью, легкостью обработки, высокой морозостойкостью и стойкостью к действиям растворов солей, щелочей, органических кислот.
Древесина состоит из живых и отмерших клеток, имеющих различные форму, величину и выполняющие разные функции. Древесина содержит проводящие, механические и запасающие клетки. Проводящие клетки служат для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям. Это так называемые сосуды (у лиственных пород) и трахеиды (у хвойных пород). Механические клетки вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости. В древесине лиственных пород функции механических клеток выполняет так называемый либриформ (клетки веретенообразной формы), а в древесине хвойных пород - трахеиды поздней древесины. Запасающие клетки служат для хранения питательных веществ и передачи их живым клеткам в горизонтальном направлении. Они находятся в основном в сердцевинных лучах. Каждая живая клетка древесины имеет клеточную оболочку и находящиеся внутри нее протоплазму, клеточный сок и ядро.
Химический состав древесины всех пород в среднем содержит 49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,1% кислорода, 0,1% азота. На долю оболочек клеток приходится около 95 % массы.
Главными составными частями оболочек являются целлюлоза (43...56 %) и лигнин (19...30 %). Остальную часть оболочек занимают гемицелюллозы, пектиновые вещества, минеральные соли, жиры, эфирные масла, алкалоиды, гликозиды и т.д.
Различают следующие главные части (макроструктуру) ствола: кору, луб, камбий, заболонь, ядро, сердцевину, сердцевинные лучи и годовые слои.
Кора состоит из наружного (корки) и внутреннего (луба) слоев. Она защищает дерево от температурных и механических воздействий. Под лубом находится тонкий слой камбия, состоящего из живых клеток. Идущий за камбием толстый слой древесины состоит из ряда тонких концентрических слоев, внутренняя часть которых называется ядром, а периферийная - заболонью. Существуют породы, например береза, клен, ольха и др., у которых ядро отсутствует. Такие породы называются заболонными. По этим признакам все древесные породы классифицируют на ядровые (имеющие ядро и заболонь), заболонные (лишенные ядра, имеющие только заболонную древесину) и сйелодревесные (имеющие не ярко выраженное ядро - спелую древесину и заболонь).
Все древесные породы классифицируются на хвойные и лиственные. Наибольшее распространение в строительстве находят хвойные породы. К ним относят сосну, ель, пихту, лиственницу и кедр. За последние годы в связи со значительным ростом объемов капитального строительства в промышленности стали все больше применяться и лиственные породы, такие, как дуб, бук, береза, осина, липа, граб, ольха, вяз и др.

2. Свойства древесины

Основные свойства древесины классифицируются на физические и механические. Физические свойства древесины характеризуются цветом, блеском, текстурой, плотностью, гигроскопичностью и др. Механические свойства древесины характеризуются прочностными и деформативными показателями при различном ее напряженном состоянии (прочность при сжатии, растяжении, изгибе, скалывании, модуль упругости и сдвига, ползучесть, усадка и др.).
Физические свойства древесины. Рассмотрим те физические свойства древесины, которые имеют наибольшую значимость для строительной индустрии.
Влажность древесины оказывает значительное влияние на ее свойства. Древесина содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу.
Полная (при удалении всей связной влаги) усушка составляет в тангенциальном направлении для древесины различных пород б... 10 %, а в радиальном направлении 3...5 %, вдоль волокон 0,1...0,3 %, полная объемная усушка примерно 12... 15 %. Вследствие разницы значений радиальной и тангенциальной усушки при высыхании (или увлажнении) наблюдается коробление древесины.
Объемная масса, или средняя плотность, древесины зависит от ее влажности и объема пор. Плотность древесного вещества (удельная масса) у всех пород одинакова (так как одинаков их химический состав) и примерно равна 1,5. Плотность древесины из-за наличия в ней полостей меньше плотности древесного вещества и колеблется в значительных пределах в зависимости от породы, условий роста, положения образца древесины в стволе и т.д.
Механические свойства древесины. При использовании древесины в качестве конструкционного материала и создании композиционных материалов возникает необходимость учитывать способность древесины сопротивляться действию усилий, т.е. ее механические свойства. К механическим свойствам древесины относятся ее прочность и деформативность, а также связанные с механическими воздействиями некоторые ее эксплуатационные свойства.

Прочность древесины характеризует ее способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Показателем этого механического свойства служит предел прочности - максимальная величина напряжений, которые выдерживает материал без разрушения. Предел прочности устанавливают при испытаниях образцов древесины на сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг и (очень редко) при кручении. Древесина относится к анизотропным материалам, поэтому определение показателей прочности проводят по разным структурным направлениям - вдоль и поперек волокон (по радиальному и тангенциальному направлениям).

Деформативностью древесины называют ее способность изменять свои размеры и форму при воздействии усилий. Показателем деформативности древесины служат модули упругости, коэффициенты поперечной деформативности, модули сдвига, длительные модули упругости, ползучесть, усадка и др.
При расчете элементов деревянных конструкций необходимо знать механические свойства древесины и аналитическое определение напряженного и деформированного ее состояний. Многие конкретные задачи решаются методами теории упругости и сопротивления материала.
К числу эксплуатационных и технологических свойств, проявляющихся при воздействии усилий, можно отнести: твердость, ударную вязкость, износостойкость, способность удерживать крепления и др. По своим механическим свойствам древесина относится к анизотропным материалам. Она имеет существенное различие в показателях прочностных и деформативных свойств по разным структурным направлениям. Наибольшую прочность и жесткость древесина имеет вдоль волокон, наименьшую - в поперечном направлении.
Показатели механических свойств древесины зависят от ее влажности. При увлажнении древесины до предела насыщения клеточных стенок показатели всех механических свойств резко уменьшаются. При дальнейшем повышении влажности древесины (свыше 30%) показатели механических свойств практически не изменяются.
Некоторые ориентировочные показатели физико-механических свойств древесины приведены в табл. 7.1 ....7.5.
При расчете конструкций из древесины, работающих на сжатие, изгиб, растяжение или в условиях сложного напряженного состояния, числовые величины показателей механических свойств древесины берут из нормативно-справочной литературы с учетом переходных коэффициентов к расчетным сопротивлениям древесины в зависимости от породы.

3. Строительные материалы на основе древесины

К основным древесным строительным материалам относятся круглые лесоматериалы, пиломатериалы, клееные изделия и конструкции, древесностружечные, древесно-цементные и древесноволокнистые плиты, арболит, фибролит, ксилолит и др.
Круглые лесоматериалы - отрезки древесного ствола разных пород и размеров, очищенные от коры и сучьев. В целом виде круглые лесоматериалы применяют в строительстве в качестве стенового материала, опор и столбов для воздушных линий связи и линий электропередачи и настила при строительстве мостов, дорог, для ограждения территорий и т.д.
Выработанные из круглых материалов, сохранившие природную структуру древесины, пиломатериалы, колотые лесоматериалы (клепка для бочек), строганый и лущеный шпон и другие относятся к группе обработанных.
Пиломатериалы-- продукция, получаемая при раскрое бревен, имеющая стандартные размеры и качество, используемая в целом виде или для выработки заготовок, деталей и изделий из древесины. В пиломатериалах продольные и широкие стороны называют пластями, продольные узкие - кромками, а перпендикулярные им - торцами. Линии пересечения пластей и кромок пиленой продукции называются ребрами. Часть поверхности бревна, оставшаяся на пиломатериалах, называется обзолом.
По породам древесины пиломатериалы делятся на две основные группы: хвойные и лиственные. По размерам поперечного сечения они разделяются на брусья, бруски и доски (7.1).
Брусья - пиломатериалы толщиной и шириной 100 м и более. По числу пропиленных пластей различают двух-, трех- и четырех-кантные брусья. Бруски - пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной не более двойной толщины. Доски - пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины.
Пиломатериалы могут быть обрезными (7.1, в--д) и необрезными (7.1, а, б, е). У обрезных пиломатериалов пласти и кромки пропилены по всей длине; у необрезных пласти пропилены, а кромки не пропилены или пропилены частично, и величина непропиленной части превышает допустимые размеры для обрезных
пиломатериалов. При выработке пиломатериалов образуется попутная пилопродукция в виде обапола. Обапол - пилопродукция, получаемая из боковой части бревна и имеющая одну пропиленную, а другую непропиленную или частично пропиленную поверхность.
Из пиломатериалов изготовляются для нужд строительной индустрии различные изделия и конструкции, описанные ниже.
Ш п а л ы - продукция, получаемая при продольном распиливании бревен с поперечным сечением, близким к брусьям, длиной 1,35...2,7 м. Шпалы применяют в железнодорожном строительстве.
Шашка из древесины представляет собой бруски четырех- или шестигранной формы. Высота шашки для полов 60...80 мм; для дорожных мостовых покрытий 100...120 мм, ширина 50...100 мм. Влажность древесины для шашки должна быть не более 25 %. Шашки изготовляют из древесины хвойных и твердых лиственных пород, за исключением пихты, березы, бука и дуба. Учитывают шашку в квадратных метрах их торцовой поверхности.
Полуфабрикаты, заготовки и изделия. Полуфабрикаты и заготовки - это доски или бруски, прирезанные применительно к заданным размерам, с соответствующими припусками на механическую обработку и усушку. К ним относятся шпунтованные доски для полов, плинтусы, галтели для заделки пространства между полом и стенками, наличники для обшивки оконных и дверных коробок.
Строительные детали - это элементы сборных домов, различные столярные изделия, изготовленные на специализированных заводах. Наиболее прогрессивными являются клееные деревянные конструкции.
Клееные деревянные конструкции - изделия, получаемые путем склеивания досок (брусков) и фанеры. Технология изготовления клееных конструкций состоит из следующих основных операций: сушки» отбора и сортировки пиломатериалов, обработки поверхностей для склеивания, нанесения клея, запрессовки, выдерживания в прессах под давлением, обработки поверхностей готовых элементов и отправки их на склад готовой продукции.
Пиломатериалы, предназначенные для изготовления клееных конструкций, высушивают до влажности 10...15 %, сортируют по качеству, раскраивают по длине с вырезкой дефектных мест и подготавливают для склейки на «зубчатый шип». Размер склеенной нитки досок обычно равен длине конструкции или ее элемента. После склейки осуществляют стружку элементов на четырехстороннем строгальном станке.
Запрессовка клееных деревянных конструкций обычно осуществляется в специальных горизонтальных и вертикальных ваймовых прессах, а также в пневматических и гидравлических прессах. При запрессовке пакета необходимо соблюдать два основных требования:
1) тщательную калибровку досок (недопустимы их покоробленность и различная толщина); 2) равномерное нанесение клея на склеиваемые поверхности при строгом соблюдении установленной инструкцией вязкости клея и времени обработки и запрессовки.
После выдерживания до отверждения клея конструкции подают на пост отделки, где их очищают от потеков клея и покрывают лакокрасочными материалами, иногда для повышения био- и огнестойкости (эти операции могут быть выполнены на пиломатериалах до их склеивания) - антисептиками и антипиренами. Эти конструкции все шире используются в народном хозяйстве благодаря малой плотности, большой прочности и стойкости при эксплуатации в различных условиях, в том числе в агрессивных средах, возможности изготовления любых размеров и форм.
В строительстве используют клееные конструкции двух принципиально различных видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции являются многослойными, т.е. склеенными из слоев древесины. Иногда многослойные деревянные конструкции усиливают путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры. Такие конструкции называют армированными. Существуют комбинированные конструкции, состоящие из слоев массивной древесины, склеенных с фанерой. Чаще всего это конструкции двутаврового или коробчатого сечения, верхний и ниж
и т.д.................