Курс лекций: Строительные материалы

- препараты ГР-48 применяют в виде 1...1,5 % раствора без запаха для поверхностной защиты пиломатериалов.

Органикорастворимые препараты типа ПЛ и НМЛ - высокоактивные антисептики, хорошо проникающие в древесину в виде растворов в зеленом масле, керосине, мазуте, препараты типа МНЛ окрашивают древесину в зеленый цвет и затрудняют ее склеивание.

Масляные антисептики - это масла каменноугольные (креозотовое и антраценовое) и сланцевое, представляющие собой жидкости с резким запахом и антисептическим действием. Водой они не вымываются, металл не корродируют, но окрашивают древесину в темно-бурый цвет, Применяются для пропитки шпал, свай, подводных сооружений.

Антисептирующие пасты - это смесь из водорастворимого антисептика, связующего (битум, жидкое стекло) и наполнителя (торфяная крошка). Пастами обрабатывают элементы открытых сооружений с влажностью более 40 % c последующей их гидроизоляцией. При этом антисептик, растворяясь во влаге древесины, глубоко проникает в нее.

Способы пропитки антисептиками:

1) Поверхностная обработка древесины кистями или краскопультами.

2) Метод горяче-холодных ванн: вначале древесину помещают в раствор антисептика с температурой 90...95?С, при этом воздух в порах нагревается и частично удаляется. Затем следует холодная ванна с температурой антисептика 20...30?С, воздух в порах сжимается, создается вакуум, и раствор глубоко проникает в поры древесины.

Защита от дереворазрушающих насекомых производится своевременной окоркой круглых лесо-материалов и обработкой инсектицидами опрыскиванием, пропиткой, обмазкой, опылением, окуриванием.

Защита древесины от возгорания производится:

- конструктивными мерами - удаление от источников нагревания, устройство огнестойких перегородок и стенок;

- покрытие деревянных конструкций штукатуркой, несгораемыми материалами, огнезащитными красками;

- пропитка древесины антипиренами (растворы буры. сернокислого и хлористого аммония, фосфорнокислого натрия).

Огнезащитное действие антипиренов: либо они на на поверхности древесины при возгорании создают оплавленную пленку, которая закрывает доступ воздуха к древесине, либо выделяет горючие газы, которые вытесняют воздух из зоны горения.

И антисептики и антипирены ядовиты и обращаться с ними необходимо осторожно, в соответствии с требованиями по технике безопасности.

Основные древесные породы

Хвойные породы.

Сосна - ядровая порода, ядро буровато-красного цвета, заболонь - желтовато-бурая, широкая, годичные слои хорошо видны, смоляные ходы довольно крупные и многочисленные.

Применение: несущие конструкции, столбы, сваи, шпалы, столярные изделия, фанера.

Ель - спелодревесная порода, древесина белого цвета, имеются смоляные ходы различного диаметра, но меньше, чем у сосны, поэтому у ели повышенное загнивание. Применение аналогичное.

Лиственница - ядровая порода, имеет ядро красновато - бурого цвета и узкую заболонь белого цвета. Прочность, плотность и твердость выше, чем у сосны и ели на 30 %.Имеет повышенную гнилостойкость, но склонна к растрескиванию.

Применение: гидротехническое строительство, шпалы, рудничные стойки.

Кедр - ядровая порода, имеет ядро светло-бурого цвета и широкую заболонь, почти такого же цвета. Механические свойства у него ниже , чем у сосны.

Применение: для столярных изделий, отделки мебели в виде фанеры, в виде круглого леса и пиломатериалав.

Пихта - по древесине схожа с елью, но не имеет смоляных ходов, поэтому легко загнивает. Применяется наравне с елью, но в сухих условиях эксплуатации.

Лиственные породы.

ДУБ - ядровая порода с ярко выраженным ядром от светло - до темно-бурого цвета и узкой светло-желтой заболонью. Отличается высокой прочностью, стойкостью против гниения, красивой текстурой и цветом, но дает значительную усушку, что может вызвать растрескивание.

Применение: несущие конструкции в гидротехническом строительстве, мостостроении, для изготовления паркета, ножевой фанеры, для изготовления оконных переплетов и дверей.

ЯСЕНЬ - напоминает дуб, но имеет более светлую окраску. Применяется наравне с дубом, но в сухих условиях.

БЕРЕЗА - заболонная порода, имеет древесину белого цвета с легким желтоватым и красноватым оттенком, твердую, прочную, но легко загнивающую древесину.

Применение: для изготовления фанеры, некоторых столярных изделий. Карельская береза, имеющая свилеватое строение, применяется для производства мебели.

Осина - заболонная порода, древесина белая, менее прочная, чем у березы. При высыхании не коробится и мало трескается, но во влажном состоянии легко загнивает. Применяется для временных сооружений и изготовления фанеры.

Бук - спелодревесная порода белого цвета с красноватым оттенком, очень прочная, с красивой текстурой на радиальном разрезе, хорошо гнется, не гниет, не коробится, не трескается. Применение: изготовление паркета, шпал, фанеры, мебели и т. п.

Ольха - заболонная порода, склонна к загниванию. Применяется как береза.

Другие лиственные породы (липа, клен, тополь) используют для временных неответственных построек, изготовления подсобно-вспомогательных изделий как местный материал.

Лесоматериалы и изделия из древесины

Лесные материалы получают механической обработкой в основном ствола срубленного дерева, у которого отделены сучья и корни. Такие стволы называются древесными хлыстами.

В зависимости от размеров и наличия пороков хлысты и их обрезки относятся к двум товарным категориям: деловой и дровяной (низкокачественной) древесине. В совокупности с отходами лесозаготовок отходы лесопиления и деревообработки перерабатываются на ценные лесопродукты, используемые в производстве разнообразных по виду и назначению композиционных материалов и изделий на их основе.

По способу механической обработки все лесоматериалы подразделяются на шесть классов:

1. Круглые лесоматериалы, получаемые поперечным делением хлыста на отрезки различной длины.

2. Пиленые лесоматериалы, изготовляемые продольным пилением круглого леса с последующей поперечной распиловкой полученного полуфабриката.

3. Лущеные лесоматериалы, получаемые резанием древесины по спирали (лущением).

4. Строганые лесоматериалы, изготавливаемые резанием древесины ножами, формирующими плоскую поверхность раздела.

5. Колотые лесоматериалы, производимые продольным разделением древесины клиновидными инструментами.

6. Измельченные лесоматериалы, получаемые переработкой древесины на специальном оборудовании (рубильном, строгальном, размольном).

Разновидности материалов первых пяти классов называются сортаментами.

Круглые деловые лесоматериалы хвойных и лиственных пород используются в различных отраслях промышленности, строительстве и сельском хозяйстве. При разделке хлыстов получают следующие разновидности круглых сортиментов:

бревна, предназначенные для использования в круглом виде или в качестве сырья для выработки пиломатериалов и заготовок;

кряжи, используемые для выработки специальных видов лесоматериалов -- лущеного и строганого шпона, шпал и др.;

балансы -- сортаменты, перерабатываемые на целлюлозу и древесную массу.

В соответствии с ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88 в зависимости от качества древесины круглые лесоматериалы как хвойных, так и лиственных пород изготавливаются трех сортов. По толщине (диаметру в верхнем отрубе) они подразделяются на три группы:

1) мелкие -- толщиной от 6 до 13 см с градацией 1 см;

2) средние -- толщиной от 14 до 24 см с градацией 2 см;

3) крупные -- толщиной от 26 см и более с градацией 2 см.

Длина лесоматериалов зависит от их назначения и колеблется в широких пределах от 0.5 до 17 м. Наиболее распространенные длины находятся в диапазоне 3-6.5 м.

Хвойные сортаменты (сосна, ель, пихта, лиственница) 1-го и 2-го сортов толщиной 14--24 см, длиной 3,6--6,5 м с градацией 0,5 м применяются в строительстве, а для временных сооружений используются лесоматериалы 2-го сорта, толщиной 6--13 см, длиной 3--6,5 м с градацией 0,5 м. Кроме указанных древесных пород, в данном случае может использоваться и кедр.

На строительство в круглом виде могут идти лесоматериалы всех лиственных пород 2-го сорта толщиной 12--14 см и длиной 4--6,5 м с градацией 0,5 м, а для вспомогательных и временных построек -- 2-го сорта толщиной 8--11 см и длиной не менее 3 м с градацией 0,25 м.

Для каждого сорта круглых лесоматериалов установлены соответствующие нормы допуска пороков (сучки, пасынок, грибные поражения, червоточина, трещины, кривизна ствола, наклон волокон, двойная сердцевина, прорости, сухобокость, механические повреждения).

Основными сортообразующими пороками у хвойных лесоматериалов являются сучки и пасынок; в лесоматериалах 2-го сорта допускается наличие проростей, механических повреждений и сухобокость, а у 3-го сорта -- одновременно ядровой и заболонной гнили при условии, что суммарный размер поражения не превышает 1/8 вписанной в торец полосы.

Основными сортообразующими пороками лиственных материалов являются (в зависимости от толщины) сучки, гнили и кривизна. В мелких материалах не допускаются ядровая гниль, дупло и табачные сучки, а в лесоматериалах средних -- ядровая гниль и дупло, если они укладываются в торцовую полосу размером от 1/10 до 1/3 (в зависимости от сорта), то допускаются.

Пиленые лесоматериалы (пилопродукция) по возрастающей степени готовности к дальнейшему использованию подразделяются на собственно пиломатериалы, пиленые заготовки и пиленые детали.

Пиленые материалы получают раскроем бревен; заготовки вырабатываются из пиломатериалов, а детали -- из заготовок или непосредственно из круглого леса. В отличие от собственно пиломатериалов пиленые заготовки по размерам и качеству соответствуют будущим деталям с припусками на усушку и механическую обработку. Пиленые детали дальнейшей механической обработки не требуют.

Требования к пиломатериалам общего назначения, изготавливаемым из древесины хвойных (сосна, ель, лиственница, кедр, пихта) и лиственных (дуб, ясень, бук, клен, вяз, береза, ольха, осина, топать, липа) пород, регламентированы ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2995-83.

По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы подразделяются на доски, бруски, брусья, обапол (горбыльный и дощатый) и шпалы.

К доскам относятся пиломатериалы, ширина которых вдвое превышает их толщину. У брусков ширина меньше двойной толщины, а у брусьев ширина и толщина превышает 100 мм.

В зависимости от числа пропиленных сторон пиломатериалы подразделяются на необрезные, обрезные и односторонне обрезные.

У необрезных пиломатериалов пропилены только пласт и, а кромки не пропилены. Обрезные же пиломатериалы изготавливаются либо пропиленными со всех четырех сторон, либо с кромками, имеющими тупой или острый обзол -- сохранившуюся часть поверхности бревна.

Односторонне обрезные пиломатериалы -- с пропиленными пластью и одной кромкой выпиливаются только из лиственных пород.

В соответствии с ГОСТ 24454-80 пиломатериалы хвойных пород должны иметь следующие номинальные размеры по толщине и ширине при влажности 20% (табл. 3.6).

Таблица 3.6 - Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов хвойных пород, мм