Пиломатериалы и изделия из древесины: характеристика и описание

Дерево – популярный строительный материал, отличающийся экологической безопасностью. Он не вредит здоровью человека и окружающей среде. Представлен широкий сортимент древесных пород, характеризующийся разным цветовым исполнением, структурой, физико-химическими и эксплуатационными параметрами.

Пиломатериалы

Пиломатериалы

Общие сведения о древесине

Древесина – важнейший материал природного происхождения, отличающийся экологичностью, доступностью, распространенностью и востребованностью. Характерна высокая степень сопротивляемости статическим и динамическим нагрузкам, легкость и прочность.

Пористость структуры обеспечивает высокие акустические характеристики и низкую степень теплопроводности. Материал с легкостью подвергается всем видами механической обработки и склеиванию, удерживается посредством металлических крепежных элементов.

Характерная особенность – “дышащая” структура. В клеточном строении дерева наблюдается регулярный воздухообмен. Относительная влажность внутри помещений деревянных конструкций находится в пределах 45-55 %.

Материал отличается низким температурным коэффициентом на линейное расширение. Проявляет устойчивость к химическим соединениям: кислотам и щелочам. Древесина морозоустойчивая, декоративная, с постоянно возобновляемой сырьевой базой. Современные технологические обработки пород позволяют произвести высококачественную и долговечную древесину, устойчивую к влаге, гнили и плесени.

Но как любой материал строительного назначения, древесина имеет недостатки:

  • неоднородную структуру;
  • повышенную степень гигроскопичности, приводящую к растрескиванию, набуханию и другим видами порчи материала;
  • анизотропность – способность растения при одинаковых факторах окружающей среды принимать различные положения;
  • склонность к возгоранию;
  • появление гнили во влажной среде.

Но большинство негативных сторон удаляются посредством использования специализированных средств обработки.

Состав и строение

Древесина – внутренность дерева, находящаяся под корой. Практически полностью она выполнена из органических веществ: углерода, кислорода, водорода, азота и минеральных компонентов. Поступление последних происходит через корневище растения и проводящие волоконные ткани.

В состав минеральных соединений входят:

  • кальций;
  • калий;
  • натрий;
  • магний;
  • фосфор и другие соединения в незначительном количестве.

Химические соединения в составе древесины образуют сложнейшие органические вещества, выступающие основой клеток и клеточных волокон. Каждой клетке присуще наличие оболочки, состоящей преимущественно с углевода и лигнина.

Целлюлоза – скелет волокнистого строения дерева, его длинные нити, соединяясь между собой, обеспечивают механическую прочность и эластичность структуры материала.

Лигнин – вещество, не содержащее углеводы. Обеспечивает прочность, твердость и жесткость структуры.

Состав

Состав

Экстрактивные компоненты – низкомолекулярные вещества, находящиеся в межклеточных каналах. В состав оболочки клетки не входят, но могут ею пропитываться. Это смолы, смоляные кислоты, эфирные масла, дубильные вещества и прочее. Именно они обеспечивают цвет, аромат и вкус лесоматериала. Характеризуют уровень токсичности, склонность материала к образованию гнили и грибка.

Важно! Химический состав имеет склонность изменяться в определенных пределах для разных и одинаковых пород деревьев в зависимости от места произрастания, возраста и даже времени сруба ствола.

Дерево состоит из таких частей как:

  • кроны – верхушки с сучками, ветвями и листвой. Листья поглощают из воздушной среды углекислоту. Корневая система из почвы подпитывается водой. Под действием солнечного света происходит выработка сложного органического вещества и кислорода. Эти компоненты потребуются для дальнейшего питания и произрастания растения. Процесс именую фотосинтезом. Крона занимает 5-20 % дерева;
Части дерева

Части дерева

  • корни – подземная часть растения, состоящая из мелких корешков и массивных корней. Первые всасывают с водой минеральные питательные компоненты, необходимые для дальнейшего развития растения. Вторые хранят запасы питательных соединений, обеспечивая вертикальное произрастание дерева. Занимают 5-25 % растения. Корневые системы могут уходить глубоко в полость земли на 5-15 м, а могут распространяться в ширину, находясь у поверхности земляного полотна;
  • ствол – наземная часть дерева, выступающая связующим звеном между корнями и кроной. Предназначен для передачи питательных веществ от корней к кроне и наоборот. Основная сырьевая база для изготовления пиломатериалов. На долю ствола приходится 55- 90 % всего дерева.

Свойства пиломатериалов

К основным свойствам пиломатериалов стоит отнести:

  • цвет – признак диагностики, служащий для распознания породы. Характерно изменение в широком диапазоне: от светлого до черного. Цветовая палитра образуется посредством наличия красящих, дубильных и смолистых компонентов. Яркость и колорит меняются в зависимости от множества факторов: возраста растения, климатических условий произрастания и даже времени сруба;
  • текстура – визуальный параметр, обуславливающий естественный рисунок среза дерева. Образуется в процессе распила анатомический частей растения. Определяется зависимость от особенности строения растения и характера среза. Со сложностью строения расширяется разнообразие текстуры. Выразительностью пользуются лиственные породы. С торца наблюдаются концентрические окружности, по радиусу – продольные полосы, тангенциально – извилистые линии. Для хвойных деревьев характерна простая текстура;
Текстура

Текстура

Важно! Текстура играет определяющее значение в декоративной оценке лесоматериала.

  • блеск характеризует плотность древесины, направление среза, наличие или отсутствие сердцевинных лучей, их параметров. Крупные лучи, расположенные плотно в отношении друг друга, придадут повышенного блеска материалу;
  • плотность оказывает непосредственное влияние на прочностные характеристики готового изделия. Идет разделение на истинную и среднюю плотность. Истинный показатель практически для всех пород древесины идет в одинаковом значении. Тогда как средняя плотность меняется в зависимости от породы растения;
  • пористость отличается повышенной связью с плотностью. Большая часть структуры дерева занята порами;
  • влажность. Находится в пределах 35-115 %. Наблюдается деление на гигроскопическую, капиллярную и полную разновидность. Скопление первой выполняется в стенках клеточных волокон растения. Вторая проявляется исключительно при уровне влажности внешней среды больше 30 %. Не влияет на изменение линейных параметров продукции. Третья может находиться в пределах 55-120 %. Мокрая древесина после сруба вовсе достигает 200 % влажности;
  • усушка – процесс уменьшения линейных параметров и объема древесины при усыхании. Начало усушки наблюдается после устранения свободной влаги. Для пород характеристика разная;
  • разбухание – противоположность усушке. Смена линейных значений материала при влиянии воды и влаги до гигроскопичных пределов;

Важно! Усушка и разбухание в обязательном порядке учитываются при создании деревянных заготовок и сооружений.

  • коробление характеризует форменное изменение поперечного сечения лесоматериала;
  • теплопроводность;
  • прочность;
  • твердость напрямую влияет на износостойкость изделия и его склонность к механической обработке. С понижением твердости заготовка хуже борется с износом и легче обрабатывается.

Видимые пороки пиломатериалов

Пороки – дефекты отдельных участков древесины, способствующие снижению ее качества и ограничению возможности применения. Зачастую образуются в период роста растения, и только небольшое количество в процессе хранения и эксплуатации пиломатериалов. Степень влияния порока на качество древесного материала определяется ее разновидностью и месторасположением, габаритами дефекта, предназначением будущего пиломатериала.

К основным порокам относят:

  • сучки;
  • трещины;
  • порок формы ствола;
  • химический окрас;
  • дефекты биологического характера – грибы;
  • повреждения насекомыми и грызунами;
  • механические дефекты;
  • покоробленность.

Описание древесных пород, применяемых в строительной сфере

Рассмотрим краткую характеристику пород лесоматериала, которые активно используются в строительной сфере:

  • Сосна. Отличается высокими физико-механическими и эксплуатационными параметрами. Пользуется широкой популярностью в строительстве. Ствол прямой без повреждений. Срез отличается янтарным оттенком с тонкими прожилками и выразительной текстурой. Устойчива к загниванию в виду высокого содержания смолянистых веществ. Основная сфера предназначения: столярные изделия.
Сосна

Сосна

  • Ель. Слегка уступает сосне по характеристикам. Однородной структуры белого или желтоватого цвета. Текстура легкая и мягкая. Отличительная черта материала – округлая форма сучков и их большое количество. Склонная на протяжении длительного времени после сруба сохранять светлый оттенок. Отличается высокой степенью гигроскопичности.
  • Лиственница. Характеризуется роскошной текстурой, красивой цветовой палитрой. Активно используется в художественной архитектуре. Характеризуется прочностью, плотностью и твердостью. Не поддается загниванию. Минусы: высокая подверженность растрескиванию и сложность механической обработки в виду повышенной твердости.
Лиственница

Лиственница

  • Дуб. Эталонное растение в вопросе использования в строительной сфере. Прочный, твердый и плотный стройматериал. Оригинальность сердцевинных лучей обеспечивает уникальную текстуру, рисунок и фактуру древесины. Поддается окрашиванию и морению. Применяется в качестве основного сырья для создания высокопрочных изделий, ответственных несущих конструкций их элементов.

Сортимент

Пиломатериалы строительного назначения производятся в основном из хвойных деревьев – сосны, пихты, ели, лиственницы и кедра. ГОСТ 24454-80 регламентирует стандарты размеров готовых изделий, которым должны соответствовать пиломатериалы (сортамент) и разделение продукции по функциональному предназначению (сортимент).

Все древесные материалы описываются в соответствие с геометрическими параметрами. Нормативные номинальные значения указываются в специальной таблице. Распространение стандарта на ценные древесные породы не выполняется. Допускается создание продукции по индивидуальным запросам.

Описание сортимента пиломатериалов:

  • доска (обрезная и необрезная);
  • горбыль;
  • брус;
  • пластины;
  • четвертины;
  • бревна.
Сортимент

Сортимент

Создание эстетических и защитных функций материала

Облицовка лицевой плоскости подразделяется на:

  • прозрачную;
  • непрозрачную;
  • имитационную;
  • мозаику;
  • резьбу.

Защитные функции от гниения и возгорания. Негативное влияние факторов внешней окружающей среды приводит к преждевременному разрушению и старению материала. Растущее дерево активно борется с биологической и прочими разновидностями разрушений. Тогда как после сруба защитные механизмы снижаются.

Чтобы защитить деревянные изделия от возгорания используются специальные пропитки, краски, обмазки и прочие вещества.

Пиломатериалы и изделия из древесины – популярное сырье для строительства. Сложно представить себе работы, в которых не используется хоть дощечка. Дерево легко обрабатывается. Обладает прочностью, надежностью и долговечностью. Применение специализированных веществ обработки материала позволяет существенно улучшить качества готовой продукции.

Опрос

Какой вид фанеры вы используете?

Загрузка ... Загрузка ...