Инства и недостатки древесины как строительного материала

1.2.Достоинства и недостатки древесины как строительного материала

Многие недостатки можно устранить или ограничить. КДК снимает проблему ограниченного сортамента. Фанера, ДСП, ДВП и другие листовые материалы – анизотропию строения древесины. С помощью конструктивных и химических мер защиты уменьшается опасность загнивания и возгорания ДК.

2.Древесина – строительный материал

2.1.Структура древесины

2.1.1.Макроструктура

2.1.2.Микроструктура

2.2.Химический состав

Химический состав древесины зависит от породы дерева. Органическое вещество абсолютно сухой древесины содержит в среднем, % :

49,5 – углерода (С)

44,2 – кислорода с примесью азота (О+N)

Эти элементы образуют сложные соединения, % :

Целлюлозу – высокомолекулярный линейный полимер — 48…56

Гемицеллюлозу – более сложный полимер, чем целлюлоза – 23…26

Лигнин – вещество, сложной макромолекулярной структуры – 26…30

Кроме выше перечисленных веществ в состав древесины входят неорганические соединения, которые при сгорании образуют золу. Остальные вещества называют экстрактивными – извлекаемые из материала различными способами (смолы, эфирные масла, дубильные вещества).

2.3.Физические свойства

Плотность изменяется незначительно, т.к. древесина всех деревьев состоит в основном из целлюлозы. Поэтому среднюю плотность можно принять равной .

Объёмная масса разных пород и даже древесины одной и той же породы может колебаться в широких пределах, поскольку строение и пористость растущего дерева зависят от почвы, климата и других погодных условий. Древесина может быть: лёгкой – кедр, пихта, сосна, ель, осина; средней – лиственница, дуб, берёза; тяжёлой – граб, железное дерево; очень тяжёлой – самшит, кизил. С увеличением влажности возрастает объёмная масса. Свежесрубленная древесина значительно тяжелее древесины относительно сухой (влажность 15%).

Пористость древесины хвойных пород колеблется от 46 – 81%, лиственных – 32 – 80%.

Объёмная масса древесины,

При 15-ной влажности

Влажность (%) в древесине различают на гигроскопическую, связанную в стенках клетки, и капиллярную, которая заполняет полости клеток и межклеточное пространство. Предел гигроскопической влажности составляет около 30%, а полная влажность, считая с капиллярной и гигроскопической, может значительно превышать 30%. Например, у свежесрубленного дерева влажность от 40 до 120%, а при выдерживании в воде до 200%. При длительном нахождении древесины на воздухе она постепенно высыхает достигая равновесной влажности. Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Для определения равновесной влажности пользуются номограммой (рис.3). Стандартная влажность равна 12%.

Колебания влажности волокон древесины влекут изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий. Усушка и разбухание древесины – свойства отрицательные, они вызывают коробление и растрескивание материала. Коробление является следствием: разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерности высыхания. Для предотвращения коробления деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Для защиты от влаги древесину покрывают красками, лаками, эмалями.

Теплопроводность сухой древесины незначительна. Она зависит от пористости, влажности и направления потока тепла. Теплозащитные свойства древесины широко используют в строительстве.

Теплопроводность,

Достоинства и недостатки древесины

Дерево – живое и капризное сырье для производства различных предметов. Лесоматериалы дышат, поглощают жидкость, и как следствие меняют оттенок, габариты, могут растрескаться и даже сгнить. Как и любой иной материал, древесина имеет определенные свойства. О том, какие существуют минусы и плюсы древесины, мы поговорим в этой статье.

Достоинства древесины

Главное достоинство бесспорно заключается в экологической чистоте этого материала. Люди, внимательно относящиеся к вопросам регулирования экологичности своего жилья, предпочитают изделия, которые изготовлены из натуральной древесины. Таким образом, они гарантируют защиту от отрицательного действия низкокачественных материалов.

Высокая прочность и длительный период эксплуатации можно назвать одним общим преимущественным параметром. Предмет мебели, созданный из прочного сорта лесоматериалов, в большинстве случаев имеет высокое качество, не подвержен заражению микроорганизмами. Именно эти характеристики гарантируют устойчивость к износу, и длительный период службы.

Простота ремонтных работ состоит в том, что через какое-то время можно собственноручно отреставрировать деревянное изделие при помощи шлифования или лакирования.

Кроме этого к плюсам древесины можно отнести:

• возобновляемость ресурсной базы
• достаточно низкая плотность
• высокий показатель удельной прочности — отношения максимальной прочности при растяжении вдоль волокон к уровню плотности: 100/500 = 0,2. Почти такой показатель у стальных изделий
• устойчивость к солевой агрессии, а также к действию прочих химически агрессивных соединений
• биологическая совместимость с людьми и животными. Деревянные здания имеют самый благоприятный микроклимат
• прекрасные акустические качества. Как известно самые лучшие концертные залы отделаны деревом
• низкая теплопроводность поперек волокон. Брусовая стена в толщину 200 мм имеет аналогичную теплопроводность кирпичной кладке в ширину 640 мм
• низкое линейное расширение вдоль волокон. Здания из дерева не нуждаются в температурных швах и подвижных опорах
• создание гнутоклееных сооружений.

Специалисты стараются по максимуму воспользоваться положительными качествами лесоматериалов, снизить действие на них негативных факторов, гарантировать экономически эффективное использование конструкций из дерева. Большую часть естественных недостатков лесоматериалов можно ликвидировать или в значительной мере ограничить их действие на качество деревянных зданий. К примеру, КДК устраняет проблему ограниченного сортамента древесины, применение листовых материалов на базе дерева (фанера, ДВП, ДСП) уменьшает действие анизотропии строения лесоматериалов. Конструктивные и химические способы защиты снижают опасность загнивания и возгорания деревянных строений.

Недостатки древесины

• влагонеустойчивость
• высокая стоимость.

Высокая стоимость, естественно, обуславливается натуральностью этого материала. Следовательно, и изделия, созданные из натурального дерева, имеют более дорогую стоимость, чем изготовленные из древоподобного сырья. В тоже время высокая стоимость довольно оправдана, приведенными выше преимуществами.

Неустойчивость к влажности является наиболее опасным фактором, подвергающим деревянное изделие порче. В результате высокого уровня влажности материал разбухает и становится абсолютно не пригодным. По этой причине ванная комната — не самое удачное помещение для деревянной мебели.

Вследствие анизотропности строения лесоматериалы отличаются неравномерностью свойств вдоль и поперек волокон. К примеру, усушка по росту волокон в несколько десятков раз ниже, а уровень прочности на растяжение существенно выше, чем поперек волокон. Естественное происхождение лесоматериалов обусловливают высокую изменчивость ее свойств. Интересным качеством лесоматериалов можно назвать их способность «предупреждать» (потрескивание) о приближающемся разрушении.

Дерево отличается гигроскопичностью, то есть оно способно поглощать мельчайшие капельки влаги из воздуха, в результате чего увеличивается вес и размер материала. При этом существенно снижается прочность.

Лесоматериалы являются высокогорючими. В тоже время при пожаре деревянные сооружения, в отличие от металлических, разрушаются медленнее. Кроме этого органическое происхождение лесоматериалов делает их пищей для низших организмов (грибов). Поэтому деревянные изделия могут загнивать, и в определенных условиях и подвергаться поражению жуками.

Это, пожалуй, все плюсы и минусы древесины, которые имеют самое большое значение в строительстве и эксплуатации деревянных изделий.

Плюсы и минусы использования древесины

Плюсы	Минусы
Высокая прочность	Неоднородность строения
Незначительная средняя плотность	Подверженность гниению
Долговечность	Горючесть
Низкая теплопроводимость	Изменение размеров при увлажнении и высыхании
Технологичность и легкость в обработке	Гигроскопичность
Высокая морозостойкость
Простота утилизации и ухода
Возможность склеивания
Низкий коэффициент температурного расширения
Возможность отделки и окрашивания

Дефекты древесины

Существуют различные недостатки древесины. Самым часто встречающимся изъяном можно назвать присутствие сучков. Сучки бывают двух типов. Первый тип – это прочно сросшиеся с древесиной, их можно убрать из массива лишь удалением всего участка. Второй тип – это сучки, которые легко отделить от лесоматериала. Помимо этого, при длительном хранении лесоматериалов для строительной отрасли сучки первыми темнеют. Исключением являются лишь хвойные сорта.

1. круглый
2. овальный
3. продолговатый
4. пластевой
5. кромочный
6. ребровый
7. сшивной
8. груповые
9. разветвленные

В числе изъянов лесоматериалов, которые обязательно нужно учесть в работе, стоит отметить наличие трещин. Они могут образоваться в массиве лесоматериалов во время роста древесного ствола. Морозные трещины делят ствол на две половины. Трещины начинаются от наружного края и проходят внутрь. Они могут образоваться лишь зимой в сильный мороз. Трещины в процессе усушки могут образоваться и в лесоматериалах без серьезных недостатков.

Кроме этого, среди пороков стоит выделить наличие наклона волокон. Он бывает естественным и механическим. Хвойные сорта чаще всего имеют такой недостаток, как крень. Она возникает в ходе сжатия ствола во время роста.

Древесина в строительстве: преимущества и недостатки

Легкость, устойчивость к повреждениям, высокая прочность и долговечность – далеко не все преимущества пиломатериалов из хвойных и лиственных пород. Благодаря такому многообразию положительных свойств древесина используется в современном строительстве так же широко, как и инновационные синтетические материалы. Планкен, брус, вагонка, блок-хаус, паркетная доска популярны среди поклонников эко-стиля и тех, кто ценит практичность. При огромном количестве преимуществ изделия из дерева имеют всего пару недостатков – некоторые породы склонны к усадке и деформации. Однако со всеми недочетами пиломатериалов можно эффективно бороться – на рынке есть множество средств для защиты деревянных конструкций от гниения, воспламеняемости и действия насекомых.

Использование древесины в строительстве

Для возведения зданий древесина используется не одну сотню лет, и даже самые прочные синтетические материалы не могут стать ей достойной заменой. Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам пиломатериалы применяются для наружных и внутренних работ – ими выкладывается пол, обшиваются стены и потолки, из них создаются прочные лестницы, садовая мебель и террасы. При правильном монтаже и грамотном уходе конструкции из древесины сохраняют привлекательный вид и физические свойства в течение нескольких веков. Сфера применения строительных материалов из дерева очень широка, они используются для возведения стен и перекрытий, заборов и временных сооружений. Для наружной и внутренней отделки зданий обычно применяется древесина лучшего качества – с красивой текстурой, без дефектов, устойчивая к гниению.

Породы дерева для строительства

Выбирая пиломатериалы, в первую очередь необходимо обращать внимание на характеристики породы, из которой они изготовлены. При этом важно учитывать цели использования изделий – например, для возведения бани необходима древесина, устойчивая к воздействию влаги, а для внутренней отделки дома – привлекательная и пожаростойкая. По мнению строителей, для возведения зданий отлично подходят липа, осина, сибирская лиственница, кедр и дуб. Рассмотрим подробнее преимущества каждого вида древесины:

• липа – не деформируется после сушки, обладает теплоизоляционными свойствами, проста в обработке, создает комфортный микроклимат;
• осина – не боится влаги, не растрескивается, привлекательно выглядит и не меняет параметры при перепаде температур;
• кедр – не подвержен гниению, устойчив к высокой температуре, имеет красивый оттенок;
• дуб – прочен, долговечен, обладает теплосберегающими свойствами;
• лиственница – благодаря высокому содержанию смолы устойчива к влаге и действию насекомых-вредителей, отличается длительным сроком службы и доступной стоимостью.

Среди перечисленных пород наиболее востребованной является сибирская лиственница. Выполненные из нее пиломатериалы в условиях высокой влажности становятся еще тверже и прочнее, поэтому их рекомендуется использовать для возведения бань и саун, обшивки фасадов и облицовки ванных. Кроме того, эксплуатационные характеристики сибирской лиственницы можно улучшить с помощью специальных средств против гниения, а покрытие лаками и красками наделит древесину декоративными свойствами.

Слабые места материалов из дерева

Недостатки древесины как строительного материала немногочисленны, однако их следует иметь в виду, приступая к возведению здания или его отделке. Среди минусов дерева можно выделить неоднородность строения – волокна могут иметь различную прочность. Еще один недочет стройматериала – гигроскопичность: при повышении влажности дерево может набухать, а при усушке – уменьшаться в объеме. Изменение размеров изделия приводит к появлению трещин и короблению.

Некоторые породы подвержены гниению и разрушению под действием вредных микроорганизмов. Однако этот недостаток легко устранить, обработав материал антисептиками. К значительным минусам древесины можно отнести и легкую воспламеняемость – конструкции из нее огнеопасны, если не покрыты антипиренами.

Чтобы использование деревянных стройматериалов было максимально эффективным, специалисты должны тщательно изучить их отрицательные свойства. Большинство недостатков изделий из дерева можно смягчить или ослабить с помощью современных технологий обработки и специальных пропиток.

Преимущества древесины

Пиломатериалы из сибирской лиственницы и других прочных пород древесины обладают множеством преимуществ. К ним можно отнести:

• долговечность – срок службы конструкции или отделки достигает нескольких десятков лет;
• устойчивость к влаге – смола, входящая в состав хвойных пород, в условиях высокой влажности затвердевает и делает изделие еще прочнее;
• защищенность от жуков-древоточцев – вредные насекомые не переносят смол и дубильных веществ, содержащихся в сибирской лиственнице, поэтому не заводятся в изготовленных из нее пиломатериалах;
• привлекательный внешний вид – на стройматериалах из лиственницы просматривается красивый и выразительный рисунок годовых колец.

Кроме того, стоит отметить, что древесина твердых пород устойчива к механическим повреждениям – может выдерживать сильные удары и нагрузки. Деревянные стройматериалы, используемые для внутренней отделки зданий, как правило, не имеют дефектов – трещин, сучков, потемнений, а также отлично сочетаются с классической мебелью.

Еще одно важное преимущество пиломатериалов – экологичность. Деревянная отделка не только привлекательно выглядит, но и позволяет создать в помещении комфортный микроклимат и уютную атмосферу. Например, изделия из сибирской лиственницы благодаря высокой концентрации смол распространяют приятный аромат, что благотворно сказывается на здоровье жильцов. К тому же деревянные конструкции достаточно легки и не создают дополнительную нагрузку на фундамент. Строительные материалы из дерева вполне доступны по цене. Они просты в обработке, удобны в хранении и транспортировке.

Источник https://studfile.net/preview/5631159/page:2/

Источник http://wood-prom.ru/clauses/derevoobrabotka/dostoinstva-i-nedostatki-drevesiny

Источник https://lesinter.ru/articles/polezno-znat/drevesina-v-stroitelstve-preimushchestva-i-nedostatki/