Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания

Свойства древесины как конструкционного

Материала. Виды и свойства строительной фанеры.

Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания

Наша страна является первой в мире по количеству лесных площадей, которые по данным ООН (FAO) занимают 851,4 млн. га («Аргументы и факты», № 4, 2004 г.). Основная часть лесов России, около 3/4, расположена в районах Сибири, Дальнего Востока, в северных областях европейской части страны. Преобладающими породами являются хвойные: примерно 2/5 лесов занимает лиственница, 1/6 - сосна, 1/9 - ель, 1/12 - кедр. Лиственные породы занимают около ¼ площади наших лесов. Наиболее распространенной породой является береза, занимающая около 1/6 общей площади лесов.

Запасы древесины в наших лесах составляют около 80 млрд. м³. Ежегодно заготавливается около 280 млн. м³ деловой древесины, т.е. пригодной для изготовления конструкций и изделий. Однако, это количество далеко не исчерпывает естественного годового прироста древесины в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока.

Заготовленный лес в виде отрезков стволов стандартной длины доставляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом или путем сплава по рекам и озерам на деревообрабатывающие предприятия. Там из него изготавливают пилёные материалы, фанеру, древесные плиты, конструкции и строительные детали. При лесозаготовке и обработке древесины образуется большое количество отходов, эффективное использование которых имеет большое народно-хозяйственное значение. Изготовление из отходов древесины изоляционных древесноволокнистых и древесностружечных плит, широко применяемых в строительстве, позволяет экономить большое количество деловой древесины.

Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. Прямые высокие стволы хвойных деревьев с небольшим количеством сучков позволяют получать прямолинейные пиломатериалы с ограниченным количеством пороков. Хвойная древесина содержит смолы, благодаря чему она лучше сопротивляется увлажнению и загниванию, чем лиственная.

Лиственная древесина большинства пород является менее прямолинейной, имеет больше сучков и более подвержена загниванию, чем хвойная. Она значительно реже применяется для изготовления основных элементов деревянных строительных конструкций.

Дубовая древесина выделяется среди лиственных пород повышенной прочностью и стойкостью к загниванию. Однако, ввиду дефицитности и высокой стоимости она используется только для небольших соединительных деталей.

К твердым лиственным породам относится также береза. Ее используют, главным образом, для изготовления строительной фанеры (нуждается в защите от загнивания).

Строение древесины

В результате растительного происхождения древесина имеет трубчатоеслоисто-волокнистое строение. Основную массу древесины составляют древесные волокна, расположенные вдоль ствола. Они состоят из удлиненных пустотелых оболочек отмерших клеток (трахеид, длиной порядка 3 мм), основой которых являются органические вещества (целлюлоза и лигнин).

Рисунок 1.1 – Строение древесины: a – поперечное строение ствола; б – пласть доски; в - микроструктура; 1 – годичные кольца; 2 - ядро; 3 - заболонь; 4 - сердцевина; 5 – ранние слои; 6 – поздние слои; 7 – клетки-трахеиды

Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называются годичными слоями, т.к. каждый слой нарастает в течение года. Они хорошо заметны в виде ряда колец на поперечных разрезах ствола, особенно хвойных деревьев. По их количеству можно определить возраст дерева. Каждый годичный слой состоит из двух частей. Внутренний слой (более широкий и светлый) состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро. Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости. Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости. Прочность и плотность древесины зависит от относительного содержания в ней поздней древесины.

Средняя часть стволов древесины большинства хвойных пород (сосны, лиственницы и кедра) имеет более темный цвет, содержит больше смолы и называется ядром. Затем идет более светлая древесина, называемая заболонью и, затем, кора. С возрастом размеры ядра увеличиваются за счет перехода части заболонной древесины в ядровую, а ширина заболони постепенно уменьшается. В то же время процент площади поперечного сечения ствола, приходящийся на заболонь увеличивается вверх по стволу.

Кроме трахеид в древесине имеются горизонтальные сердцевинные лучи. В растущем дереве по ним происходит движение питательных веществ и воды в горизонтальном направлении в период вегетации, а в период покоя в них хранятся запасы питательных веществ.