Cтроительство деревянных домов     

Начиная с древних времен, до сегодняшних дней, мы отдаем предпочтение древесине, несмотря на разнообразие альтернативных материалов, предлагаемых современным рынком. Древесина традиционно является одним из важнейших строительных материалов, чему способствует ее прекрасные декоративные свойства, широкое распространение, легкость добычи и обработки, а также высокие показатели прочности при малом объемном весе.
      Передовые технологии в сочетании с уникальностью природных свойств древесины позволяют создавать из дерева долговечные деревянные конструкции, восхищающие своей красотой и совершенством.
    Симпатия к древесине кроется не только в многовековых традициях использования, но и в несомненных преимуществах — технических, эстетических характеристиках и неповторимой экологичности таких конструкций. Ведь важнейшими аргументами при выборе дома являются его экологическая безопасность, практичность и удобство.
     Темпы строительства деревянных домов ( дачные дома ) растут год от года благодаря уникальным свойствам живой древесины, способной «дышать», насыщая воздух благоуханием.
     Cтроительство деревянных домов к сожалению, наряду со всеми достоинствами, древесине свойственны и недостатки, значительно ограничивающие применение деревянных конструкций. К таким недостаткам можно отнести опасность загнивания и возгорания, усушка, разбухание, коробление, растрескивание, неоднородность строения и т.п.
      Эти недостатки легко устранимы — современная наука выработала различные методы долговременной защиты древесины.

     Макроструктура древесины
     В растущем дереве различают корень, ствол, крону. Ствол — главная и наиболее ценная часть дерева. Строительную древесину получают из ствола дерева, от особенностей строения которого зависит качество древесины как строительного материала.
     Строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом, назовём макроструктурой.
  Чтобы получить представление о макроструктуре древесины, ее рассматривают с трех основных распилов — поперечного, радиального и тангенциального (рис.1).

Рис.1 Распилы древесины

     а) продольный распил- проходит через сердцевину ствола.
    б) тангенциальный распил — проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние.
    в) поперечный распил — проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость.
      Древесина, распиленная в разных направлениях, имеет различную текстуру (рисунок), и отличается своими качествами и свойствами.
     На поперечном разрезе ствола древесного растения можно выделить следующие основные макроструктурные единицы древесины:
     ·Кора
     ·Камбий
     ·Заболонь древесина
     ·Ядро
     ·Сердцевина
     Кора — защитный покров ствола дерева, состоящий из внешнего пробкового и внутреннего лубкового слоев. это своеобразная кожа дерева, предохраняющая его от воздействия внешней среды, а также участвующая в регуляции дыхания.
     Луб — непосредственно примыкающий к камбию внутренний слой коры (флоэма), состоящий в основном из живых клеток, выполняющий проводящую функцию орт кроны дерева к его корневой системе.
    Камбий — одноклеточный слой живых клеток, поочередно делящихся в сторону заболони и в сторону луба, обеспечивающий рост дерева в толщину.
    На поперечном разрезе древесины можно различить концентрические слои прироста, называемые годичными кольцами, которые светлее к поверхности дерева и темнее у центра. Светлая часть древесины называется заболонью, а темная — ядром.
      Годичное кольцо — слой древесины, образовавшийся за один год.
     На радикальном разрезе годичные слои имеют вид продольных и прямых полос, на тангенциальном — извилистых конусообразных линий. Подсчитав годичные кольца, можно узнать, сколько лет прожило дерево.
     Заболонь — как, более молодая часть ствола, менее устойчива к загниванию, чем ядро, но более эластична. Ширина заболони колеблется в зависимости от породы, условий произрастания и других факторов. У одних пород ядро образуется на третий год (тис, белая акация), у других — на 30…35-й год (сосна). Поэтому заболонь у тиса узкая, у сосны широкая.
     Ядро образуется за счет отмирания живых клеток древесины, закупорки водопроводящих путей, отложения дубильных, красящих веществ, смолы, солей, поэтому, ядро обычно гораздо темнее заболони. В результате этого изменяются цвет древесины, ее масса и показатели механических свойств.. Ядро у многих пород окрашено в более темный цвет, оно является самой ценной, самой прочной частью древесины.
     Сердцевидные лучи. На поперечном разрезе некоторых пород хорошо видны невооруженным глазом светлые, часто блестящие, направленные от сердцевины к коре линии — сердцевидные лучи. Сердцевидные лучи имеются у всех пород, но видны лишь у некоторых. Особенно хорошо сердцевинные лучи видны у дуба, бука, платана. Сердцевинные лучи служат для прохода в поперечном направлении по стволу воды, воздуха и органических веществ, вырабатываемых деревом.
     Сердцевина находится внутри первого годичного слоя, в центре ствола. Сердцевина находится в центре ствола и проходит по всей его длине. Она представляет собой рыхлую ткань, которая легко разрушается живыми организмами, состоит в основном из живых клеток, образующаяся за счет деления клеток верхушечной образовательной ткани при росте дерева в высоту. Сердцевина не применяется в строительстве.

     Это интересно
    По имеющимся оценкам, калифорнийские секвойядендроны доживают до 5000 лет, но число действительно подсчитанных у них годичных колец пока не превышает 3200.
     Для хвойный пород характерно наличие смоляных ходов, в которых накапливаются экстрактивные, дубильные, эфирные вещества, придающие хвойной древесине неповторимый аромат.
     Древесина лесных пород окрашена обычно в светлый цвет. При этом у одних пород вся масса древесины окрашена в один цвет (ольха, береза, граб), а других центральная часть имеет более темную окраску (дуб, лиственница, сосна). Темная часть ствола — ядро, а светлая периферическая — заболонь. У некоторых безъядровых пород наблюдается потемнение центральной части ствола. В этом случае темная центральная зона называют ложным ядром.
     В зависимости от относительного содержания влаги и соотношения величины заболони и ядра древесные породы делятся на ядровые, и заболонные.
     У ядровых пород заболонь имеет значительное содержание влаги и светлее ядра. Ядровые породы имеют древесину, однородную по цвету. Содержание влаги в ядре меньше, чем в заболони. Заболонные породы отличаются наиболее однородным строением, ядро и заболонь практически неразличимы ни по цвету, ни по содержанию влаги.
     Рисунок, который образуют на поверхности деталей из древесины слои, сосуды и сердцевинные лучи, называется текстурой древесины. Такие породы дерева, как, например, орех, дуб, ясень, карельская береза, красное дерево и другие, имеют очень красивую текстуру, которую во время отделки стараются сохранить и сделать более четкой.

     Микроструктура древесины
    Если посмотреть на тонкий распил древесины под микроскопом, можно увидеть, что она состоит из тканей, образованных клетками. (Рис.)

     Именно благодаря уникальности строения клеточной стенки древесина обязана такими свойствами как прочность и гибкость.
     Древесина преимущественно состоит из сложных органических соединений. Органические вещества можно представить четырьмя основными группами:
     ·Целлюлоза
     ·Гемицеллюлозы
      ·Лигнин
     ·Экстрактивные вещества
     В состав древесины входит порядка 45-60% целлюлозы, 15-35% лигнина и 15-25% гемицеллюлоз.
     Количество экстрактивных веществ в значительной мере зависит от породы и неодинаково в заболони и ядровой древесине.
     Содержание минеральных веществ (зольность) древесины обычно значительно меньше 1%. Минеральные вещества преимущественно представлены солями кальция и магния.
     Стенка клетки имеет сетчатую структуру из взаимосвязанных длинноцепных молекул целлюлозы, наполненную другими углеводородами (гемицеллюлозами), а также лигнином и различными экстрактивными веществами.
    Если сравнить древесину с армированным бетоном, то функцию арматуры в древесине исполняет целлюлоза и гемицеллюлоза, а связующим веществом является лигнин.
     Элементарный химический состав древесины всех пород практически одинаков. Органическая часть абсолютно сухой древесины содержит в среднем 49-50 % углерода, 43-44 % кислорода, около 6 % водорода и 0,1-0,3% азота. При сжигании древесины остается ее неорганическая часть — зола (0,1 — 1,0 %). В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний, в меньших количествах фосфор, сера и другие элементы. Они образуют минеральные вещества, большая часть которых (75 — 90%) не растворима в воде. Среди растворимых веществ преобладают соли щелочных металлов — карбонаты калия и натрия, а из нерастворимых — соли кальция.

     Свойства древесины сильно зависят от химического состава. Древесина хвойных пород отличается от лиственных несколько большим содержанием лигнина и, особенно, гексозанов. У древесины лиственных пород среди гемицеллюлоз преобладают пентозаны. Только в составе экстрактивных веществ хвойной древесины содержатся смоляные кислоты. В ранней зоне годичного слоя, целлюлозы меньше, чем в поздней. Целлюлозы, лигнина и экстрактивных веществ в заболони хвойных пород меньше, чем в ядре.
     У некоторых лиственных пород (ясень, дуб) содержание целлюлозы в ядре больше, чем в заболони. В древесине ветвей содержание целлюлозы на 3-10 % меньше, чем в стволе. Кора по элементному химическому составу мало отличается от древесины, но количество минеральных веществ в ней больше, чем в древесине. Соотношение между основными органическими веществами в коре также иное, чем в древесине, здесь значительно меньше целлюлозы (особенно в корке).

 <<<эназад