Конспект лекций по курсу «Строительные материалы и изделия»

ДРЕВЕСИНА

Из древесины получают химические продукты, являющиеся исходным сырьем для изготовления лаков, красок, пластификаторов, пенообразователей, скипидар, смолу, канифоль…

Древесина как строительный материал обладает многими положительными свойствами: малой объемной массой, малой теплопроводностью, высокой прочностью, упругостью, стойкостью к среде.
Недостатком древесины является неоднородность ее строения, резко отличающиеся в различных направлениях свойства:

• 
  теплопроводность вдоль волокон в 2 раза больше, чем поперек
  
• 
  вдоль волокон звук распространяется хорошо , поперек волокон – плохо
  
• 
  механическая прочность древесины вдоль волокон на сжатие, изгиб и разрыв во много раз превышает прочность в поперечном направлении.
  

К недостаткам древесины относят:

• 
  легкая возгораемость
  
• 
  подверженность загниванию в переменно влажностных условиях
  
• 
  коробление
  
• 
  разбухание
  
• 
  растрескивание
  

Строение дерева
Дерево состоит из ствола и образующих крону ветвей. Если ствол растет нормально и его форма близка к цилиндру , то он называется полно древесным, если диаметр ствола сильно уменьшается кверху, то называют сбежистым.
На поперечном разрезе ствола различают:
Кора (состоит из наружного покровного слоя и внутреннего – пробковой ткани и луба)
Камбий (тонкостенные клетки , образующие по мере роста луб и древесину)
Заболонь (переферическая, более светлая часть древесины, состоит из молодых живых клеток)
Ядро (не содержит живых клеток и не принимает участия в физиологических процессах.; обеспечивает прочность ствола)
Сердцевина (состоит из крупных тонкостенных слабо связанных между собой рыхлых клеток)
Годичные слои (образуются в период роста; они состоят из древесины, образовавшейся весной или летом)
Сердцевинные лучи (состоят из тонкостенных клеток и четко выражены у дуба, бука)
Микроструктура и химический состав
Основные элементы древесины – это живые и отмершие клетки различной величины и формы.
Древесина состоит из твердой части клеток, представляющих собой клетчатку или целлюлозу такого состава: 49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,2% кислорода и азота 1%.
А также минеральные вещества, образующие после сжигания золу (1-1,5% от веса древесины)
Физические свойства
Свойства зависят от влажности древесины. Влагу различают свободную, или капиллярную и химически связанную.
По степени влажности различают древесину:

• 
  мокрую (полностью насыщенную водой)
  
• 
  свежесрубленную ( 35% воды)
  
• 
  воздушно-сухую (15-20% воды)
  
• 
  комнатно-сухую (8-10% воды)
  
• 
  абсолютно сухую
  

Условная стандартная влажность древесины 15%.
При равномерном высыхании вначале испаряется свободная влага, затем гигроскопическая. Состояние древесины в момент отсутствия в ней свободной влаги называется точкой насыщения волокна . Она характеризуется влагосодержанием 25-35% к весу сухой древесины.
Колебания влажности древесины вызывают в ней изменения объемного веса , размеров и прочности.
Прочность древесины = 1,55 г/см³
Объемная масса = 450-900 кг/м³ ; при влажности 15% объемную массу определяют по формуле
В инженерных конструкциях , защищенных от увлажнения , древесина должна применятся с влажностью не более 18%.
Коробление – изменение формы древесины , вызванное неравномерной усушкой.
Теплопроводность древесины зависит от направления волокон, влажности и породы.
Температурный коэффициент расширения невелик и зависит от породы.
Кислоты и щелочи разрушают древесину при длительном воздействии.
Механические свойства зависят от направления волокон по отношению к действию усилий , от ее влажности, строения, возраста, условий роста дерева, а также от наличия пороков.
Важным техническим свойствам является способность удерживать винты, гвозди.
По степени твердости древесные породы можно разделить на:

• 
  очень твердые (граб, акация, саксаул)
  
• 
  твердые (береза, бук, клен, дуб)
  
• 
  мягкие (сосна, ель, кедр, тополь)