Почти каждый человек рано или поздно сталкивается с необходимостью ремонта или даже небольшой постройки. Правда, времени обычно ни на что не хватает. Производители стройматериалов все понимают и стараются изготавливать свои продукты таким образом, чтобы обеспечить максимально быстрое выполнение монтажных работ. В первую очередь это листовые материалы на древесной основе. Рассмотрим, чем отличаются их разновидности и самое главное – где их применять.
Плита древесно-стружечная (ДСП)
Материал из стружки древесины крупного размера, которую скрепляют при помощи клея под воздействием пресса. Этот стройматериал легко обрабатывается, а также имеет небольшую стоимость в сравнении с другими листовыми материалами.
ДСП используют для изготовления чернового пола, подшивки потолков, выполнения внутренних перегородок. Минусом является то, что при монтаже листов ДСП сложно использовать крепёжные элементы – саморезы и шурупы прикручиваются плохо.
Узнайте о преимуществах возведения стен из автоклавного газобетона.
Древесно-слоистая плита (фанера)
Материал, имеющий в основе деревянный шпон. Особенность этого вида листового материала в том, что слои шпона укладываются перпендикулярно относительно друг друга и соединяются под прессом с введением связующего компонента. Материал имеет высокую прочность, гигроскопичен. Фанерный лист имеет толщину от 4 до 24 мм.
Фанеру применяют при создании опалубки, некоторых участков крыш, при устройстве строительных лесов, деревянных конструкций в составе фасадов зданий, а также при облицовке строений. При оформлении интерьера фанера идёт на изготовление панелей звукоизоляции, подоконников, дверей, обшивки лифтов и различной облицовки поверхностей.
Плита древесно-волокнистая со средней плотностью (МДФ)
Изготавливается прессованием древесной стружки под высоким давлением и температурой. В качестве клеевого состава применяются карбидные смолы.
Панели МДФ нашли широкое применение в декоративном оформлении. Сейчас они активно используются для ремонта и декорирования потолков, маскировки воздуховодов. Из них производятся межкомнатные двери, подоконники. Существует также разновидность МДФ повышенной плотности – ХДФ. Она хорошо подходит для изготовления ламинированных напольных покрытий, производства перегородочных плит и коробов для приборов отопления.
Древесно-волокнистая плита (ДВП) или оргалит
Спрессованные под воздействием высокой температуры опилки и мелкая деревянная стружка с применением специальной добавки для склейки. Добавка служит связующим компонентом, ее содержание довольно низкое. Это относит ДВП к экологически чистым строительным материалам. Листы имеют толщину 3,2-5 мм.
В строительстве оргалит или ДВП нашел широкое применение:
- утепление перекрытий;
- изготовление звукоизоляционных перегородок;
- как теплоизоляционный материал;
- при устройстве опалубки;
- как облицовочный материал для стен;
- для черновой и финишной обработки пола;
- для создания панели для распределительного щита.
ДВП относится к материалам, которые могут использоваться в помещениях с невысокой влажностью. Его нельзя применять во влажных помещениях.
Свойства древесных материалов, используемых в строительстве
Древесные материалы применялись в строительстве с глубокой древности, остались они современными и в XXI веке. Высокий коэффициент конструктивного качества, прочностные показатели, технологичность и декоративность обеспечили деревянным конструкциям и изделиям из древесины достойное место в строительных конструкциях. Ещё одним немаловажным свойством такого материала как древесина, является её высокая стойкость в агрессивных средах.
Склеивание древесины современными полимерными клеями дает возможность получения композиционных материалов. Применение клеенных деревянных конструкций, относящихся к легким сборным индустриальным конструкциям, позволяет сократить сроки строительства и снизить его стоимость.
Основное свойство строительных материалов из древесины – это их прочность. Средние показатели прочности древесины лиственных и хвойных пород не превышают 40-52 МПа при сжатии вдоль волокон, 80-100 МПа при изгибе, ПО-129 МПа при растяжении вдоль волокон. Учитывая, что эти результаты получены на малоразмерных элементах при 15% влажности в лабораторных условиях, прочность длинноразмерных элементов из-за пороков древесины будет меньшей. При расчетах деревянных конструкций на изгиб и сжатие прочность принимается не более 10-12 МПа. В клеенных конструкциях, где при их изготовлении пороки и дефекты сводятся к минимуму, прочность увеличивается в несколько раз. В древеснослоистых пластинах (ДСП) прочность достигает 150— 260 МПа.
Потенциальные возможности материалов из древесины в строительстве очень велики и прочностные характеристики значительно увеличиваются в композиционных материалах. Эффективное сочетание строительных материалов из древесины с металлами, полимерами, волокнами, минеральными вяжущими составляет принципиально новую основу создания деревянных конструкций.
Плита ориентировано-стружечная (ОSB)
Изготавливается из тонких щепок длинной до 150 мм путем прессования с введением дополнительных компонентов – смолы, борной кислоты, синтетического воска. Относится к прочным видам листовых стройматериалов. Один лист имеет толщину 9-10 мм. ОСБ бывают трех типов: лакированная, ламинированная и шпунтированная.
ОСБ применяют и в целях ремонта помещений, и для возведения малоэтажных построек. Многие обладатели земельных участков начинают обустраивать их, возводя хозяйственный блок, временное жильё или сарай из ОСБ – такое строительство обходится дёшево, является быстрым и удобным.
В основном, ориентированно-стружечные плиты используются для таких типов работ, как:
- Устройство пола. Плита ОСБ является ровной, прочной и устойчивой поверхностью.
- Возведение стен. При постройке домов из ориентированно-стружечных плит используются лишь плиты с маркировкой OSB-3, причём поверхность материала нужно грунтовать и герметизировать.
- Монтаж перегородок. Маркировка зависит от влажности в помещении – это может быть и OSB-2, и устойчивая к воздействию влаги OSB-3. Использование устойчивого к разным родам жидкостям покрытия в будущем позволит проводить отделку с использование лаков, либо красок на водяной основе – они хорошо попускают пары и создают оптимальный микроклимат.
- Возведение коттеджей из сэндвич-панелей. Эти панели являются монолитными, устойчивыми конструкциями, изготовленными из двух плит ОСБ, между которыми находится утеплитель. Благодаря этому методу себестоимость постройки и сроки её возведения значительно уменьшаются за счёт экономичного и удобного стройматериала.
Классификация древесины по ядру и заболони
- Цвет древесины зависит от породы дерева, возраста, скорости и места произростания.
- Интенсивность цвета зависит от концентрации содержания в древесине в ней дубильных, смолистых, красящих веществ
Ядро представляет собой отмершую древесину внутри ствола. Как правило, ядро ствола темнее заболони. Это обусловлено тем, что по мере отмирания живых клеток внутри ствола, в них откладываются дубильные и красящие вещества, поскольку водопроводящие пути закупориваются.
Как раз дубильные и красящие вещества, а также смолы и углекислый кальций способствуют окрашиванию центральной части ствола в более темные цвета.
Более светлая древесина вокруг ядра это слой живых клеток, называется заболонь. Ядро древесины самая твердая часть ствола. Плотнее заболони, имеет большую стойкость к гниению.
Все породы древесины разделяют на три группы:
Ядровые породы древесины имеют отмершие клетки в центре ствола, отличающиеся более темным цветом. К ядровым породам относятся такие деревья как, лиственница, дуб, сосна, кедр, яблоня, можжевельник, ясень
Спил яблони
Заболонная древесина не имеет отмерших клеток. К заболонным породам относятся клен, липа, груша, береза
Спил березы
Спелодревесной считается та древесина, где цвет заболони не отличается от цвета отмерших клеток, например, древесина бука
Спил бука
Цементно-стружечная плита (ЦСП)
Высокопрочный, влагоустойчивый строительный продукт, изготавливается путем соединения цемента с тонкой древесной стружкой. Этот материал отличается своей долговечностью, имеет хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства. ЦСП легок в работе и обработке, как и дерево. Но в отличие от последнего в ЦСП не заводятся насекомые, грызуны, грибковые бактерии. Цемент обеспечивает хорошую сопротивляемость воспламенению, а древесная стружка не дает плите растрескиваться от мороза или высокой температуры воздуха.
Перечисленные факторы позволяют применять плиты в качестве материала для обшивки стен и внутри, и снаружи здания в различных условиях климата:
- Цементно-стружечные плиты, входящие в «пирог» стен здания, обеспечивают сохранение тепла внутри него. Их удобно использовать для отделки стен в частном строительстве, как в сухих помещениях, так и в «мокрых».
- Для возведения внутренних перегородок используются ЦСП большего размера, а более узкие применяются для облицовки стен. Используя необычное покрытие можно превратить даже самую унылую обстановку в доме в дизайнерскую.
- Листы ЦСП прекрасно подходят для черновой отделки, к примеру, пол, выравненный с их помощью, будет идеально ровным и более теплым на протяжении всего срока службы.
Цена на листовые древесные материалы значительно варьируется в зависимости от их вида, толщины, размера и сортности. Купить листы высокого качества оптом и в розницу с быстрой доставкой с ближайшего к вам склада вы можете на сайте ГдеМатериал.
Лекция 13. Древесина и материалы из нее
Транскрипт
1 Лекция 13 Древесина и материалы из нее Древесину издавна применяют в строительстве благодаря целому ряду полезных свойств: высокой прочности, небольшой плотности, малой теплопроводности, легкости обработки, простоте соединений, химической стойкости, декоративности. Отрицательными характеристиками древесины являются: гигроскопичность, набухание, усушка, наличие пороков, горючесть, подверженность гниению. Специфической особенностью древесины является анизотропия свойств (различие в разных направлениях). Сроки роста деревьев деловых пород составляют лет. Отходы при обработке достигают иногда 50-60%. Эти отходы и неделовую древесину подвергают глубокой переработке с целью получения полноценных строительных материалов. В зависимости от степени переработки древесины различают: лесные материалы, получаемые механической обработкой стволов дерева (бревна, пиломатериалы); деревянные изделия и конструкции, изготавливаемые в заводских условиях (дверные и оконные блоки, клееные конструкции, фанера и т.д.) материалы, получаемые технологической переработкой древесины: древесностружечные плиты (ДСП), арболит, фибролит, древесноволокнистые плиты (ДВП), картон, бумага. Строение древесины На поперечном срезе ствола дерева можно выделить следующие части: кора, древесина, сердцевина. Кора наружный слой, покрывающий ствол дерева. Древесина состоит из годовых слоев, внутри эти слои пропитываются дубильными веществами или смолой. Во внутренних слоях движение влаги поэтому прекращается и эта часть ствола называется сердцевиной. В наружных годовых слоях это движение сохраняется и эта часть ствола называется заболонью.
2 Пороки древесины Пороками называют недостатки древесины, появляющиеся во время роста дерева и хранения пиломатериалов на складе. В стандартах на конкретные виды лесопродукции имеются указания о допустимых пороках. Они делятся на несколько групп. Пороки формы ствола: е) нарост а) ненормативная сбежистость более чем 1 см на 1 м длины ствола; б) закомелистость резкое увеличение диаметра нижней части ствола (комеля), закомелистость бывает ребристая и круглая, это значительно увеличивает количество отходов; г,д) — кривизна ствола искривление в одном или нескольких местах; Пороки строения древесины отклонения от нормального рас положения волокон в стволе дерева: Косослой Свилеватость Крень Завиток — наклон волокон (косослой) непараллельность древесины продольной оси пиломатериала; — свилеватость волокна древесины расположены в виде волн и завитков; — крень годовые кольца имеют разную толщину и плотность по разные стороны от сердцевины;
3 Сучки самый распространенный порок, представляющий собой основание ветвей дерева. Сучки бывают сросшиеся и несросшиеся, лапчатые, загнившие (табачные). Сучки снижают прочность пиломатериала, количество и расположение сучков определяют сортность древесины. Сросшийся сучок Несросшийся сучок Загнивающий сучок Трещины могут появиться и на растущем, и на срубленном дереве. а — метиковые: 1 — простая в круглом лесоматериале; 2 — в пиломатериале с выходом на пласть, кромку и торец; б — отлупные: 1 — в круглых лесоматериалах; 2 — в пиломатериалах (пластевая, кромочная, торцевая); в — трещины усушки: 1 — в круглых лесоматериалах, 2 — в пиломатериалах (пластевая, кромочная, торцевая); г — морозобой: 1 — в круглых лесоматериалах, 2 — в пиломатериалах Метиковая одна или несколько внутренних трещин, идущих от центра к периферии вдоль ствола; морозобой наружная открытая продольная трещина, сужающаяся к центру;
4 отлупная частичное или полное отделение центральной части ствола по годовым кольцам от периферийной в результате усушки. трещины усушки образуются в результате неравномерной сушки древесины. Грибные поражения и химические окраски вызываются про стейшими живыми организмами (грибами, микроорганизмами, червоточины). Червоточины Грибковые поражения Гниль Важнейшие свойства древесины По влажности различают мокрую (более 100% влажности); свежесрубленную ( более 35%); воздушно-сухую 15-20%; комнатно-сухую 8-12%; абсолютно сухую, высушенную до постоянной массы древесину. Стандартной считают влажность древесины 12%. Изменение влажности древесины вызывает изменение её линейных размеров усушку и набухание. Вдоль волокон линейная усушка не превышает 0,1%, поперек волокон 3-6%. Вызванные усушкой напряжения могут привести к появлению трещин. Истинная плотность древесины 1,54 г/см 3, средняя плотность древесины многих пород ниже 1000 кг/м 3. Её принято сравнивать при влажности 12%. Пористость древесины в среднем составляет 50-70%. Теплопроводность у древесины относительно низкая и различается в зависимости от расположения волокон, в поперечном направлении она в два раза ниже.
5 Прочность древесины вдоль волокон составляет МПа и сопоставима с прочностью бетона. Прочность при сжатии поперек волокон составляет 0,15-0,3 от предела прочности вдоль волокон. Прочность при растяжении вдоль волокон в 2-3 раза больше прочности при сжатии вдоль волокон и составляет МПа. Прочность при изгибе составляет МПа. Прочность при изгибе у древесины выше, чем у большинства строительных материалов. Механические свойства древесины зависят от влажности. Для получения сравнимых результатов прочность древесины при фактической влажности пересчитывают на прочность при стандартной влажности по формуле: R 12 = R W [1 + α ( W 12)]; где R 12 и R W соответственно пределы прочности образцов при 12% — ной и W влажности в момент испытаний, α поправочный коэффициент на влажность, показывающий на сколько изменяется прочность при изменении влажности на 1%. Основные древесные породы, применяемые в строительстве Породы по ряду биологических признаков принято подразделять на хвойные и лиственные. Хвойные породы: сосна, лиственница, кедр. Сосна наиболее распространенная хвойная порода. Древесина сосны светло-золотистого цвета, имеет хорошие физико-механические и эксплуатационные характеристики, хорошо поддается обработке. Из сосны изготавливают несущие деревянные конструкции, фанеру. Лиственница напоминает древесину, но более плотная и прочная, является более стойкой против загнивания, характеризуется большей смолистостью. Её можно применять в подземных сооружениях, в качестве свай и для гидротехнических сооружений: мостов, причалов. Ель и пихта распространенные хвойные породы, древесина которых отличается малой смолистостью, но высокой прочностью. Из них изготавливают конструкции, эксплуатируемые в сухих условиях. Кедр имеет легкую прочную и легко обрабатываемую древесину. Лиственные породы применяют в строительстве реже, чем хвойные. Из всего многообразия лиственных пород в строительстве нашли применение дуб, ясень, бук, береза и осина.
6 Дуб обладает тяжелой, плотной, и очень твердой древесиной с желтоватой красивой текстурой. Она хорошо сохраняется на воздухе и в воде. Из дуба делают высококачественный паркет, фанеру, дверные и оконные блоки, мебель. Бук имеет плотную и прочную древесину с желтоватым оттенком. Бук применяют для изготовления паркета, фанеры, погонажных изделий. Ясень имеет тяжелую, твердую и прочную древесину, напоминающую дуб, но более светлой окраски. Береза самая распространенная в наших лесах лиственная порода. Древесина березы твердая и прочная в сухих условиях, но не долговечная во влажных. Осина имеет мягкую и легкую древесину белого цвета с зеленоватым оттенком, во влажном состоянии она быстро загнивает. Осина легко раскалывается вдоль волокон, поэтому её хорошо использовать для изготовления фанеры. Прочность древесины (в числителе предел прочности, МПа при влажности 12 %, в знаменателе 30 и более %) Таблица 13.1 Испытание Порода Листв. С Е Б К Ол Д Сжатие вдоль волокон 64,5 25,5 48,5 21,0 44,5 19,5 55,0 22,5 45,5 24,0 42,5 19,0 57,5 31,0 поперек волокон 4,5 5, ,7 5,5 — (радиальное направление) 2,7 3,1 3,4 3,3 Растяжение вдоль волокон поперек волокон 5,6-5,4 3,9 5,0-11,1 5,7 8,3-7,1-8,0 7,4 Статический изгиб 111,5 61,5 86,0 49,5 79,5 44,0 109,5 59,5 88,0 54,0 78,0 45,5 107,5 68,0 Скалывание вдоль волокон в радиальной плоскости 9,9 6,3 7,5 4,3 6,9 4,1 9,3 5,0 8,6 5,6 6,3 3,6 10,2 7,2 в тангенциальной плоскости 9,4 5,8 7,3 4,5 6,8 4,4 11,2 5,9 8,1 5,0 8,6 5,0 12,2 9,0 Примечание: Листв. лиственница; С сосна; Е ель; Б береза; К кедр; Ол ольха; Д дуб.
7 Сравнительные характеристики пород древесины Таблица 13.2 Средняя Rсж, кгс/см² Общая плотность энергоемкость, кг/м³ кг у.т./м³ Наименование породы Дуб ,5 Ясень ,7 Лиственница ,5 Бук ,7 Береза ,7 Соcна ,6 Ольха Тополь ,5 Ель ,6 Кедр Лесоматериалы и изделия из древесины Лесоматериалами называют материалы из древесины, сохранившие её природную структуру и состав. Их подразделяют на необработанные (круглые) и обработанные (пиломатериалы, колотые, шпон и т.д.) Изделия из древесины получают путем механической обработки и соединения отдельных элементов в изделие. Круглые лесоматериалы очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца их подразделяют на бревна, подтоварник и жерди. Бревна Подтоварник Жерди Бревна строительные должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14 см, длину в пределах 4-6,5 м, ошкуренную поверхность, а торцы спиливаются под прямым углом.
8 При строительстве срубов все большее распространение получают оцилиндрованные бревна, обработанные на токарном станке без сбега. Подтоварник бревна с диаметром верхней части 8-13 см и длиной 3-9 м. Жерди имеют верхний диаметр 3-8 см, длину 3-9 м. Эти материалы применяют Оцилиндрованные бревна для вспомогательных целей (изгороди, небольшие срубы и т.д.). Пиломатериалы получают при продольной распиловке бревен: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья. Брусья Доски Пластины Четвертины Доски в зависимости от чистоты опиловки и продольных кромок бывают необрезные, обрезные, шпунтованные и фальцованные. Необрезные доски Обрезные доски Фальцованная доска Шпунтованные доски Длина досок до 6,5 м с градацией через 0,25 м. В зависимости от качества древесины и её обработки доски делят на пять сортов. Доски высших сортов используют для изготовления элементов деревянных конструкций и столярных изделий. Брусья имеют квадратное или прямоугольное сечение (а:b 2). Опиленные с двух сторон брусья называют двухкантными, опиленные с четырех сторон четырехкантными. Длина брусьев соответствует длине бревен и составляет до 6,5 м. Используют их для устройства стен, перекрытий, крыш. Погонажные изделия шпунтованные доски для полов, плинтусы,
9 Оконные и дверные блоки наличники, перила и т.д. Они имеют сложный рельеф, используются при устройстве полов, обналички дверных проемов. Плинтусы Наличники Перила Изделия для паркетных полов штучный паркет (дощечки длиной мм и шириной мм с пазами и гребнями), щитовой паркет, паркетные доски (клееные трехслойные конструкции состоящие их шпона, твердой породы и основания из сосновых или еловых реек). Штучный паркет Щитовой паркет Паркетная доска Фанера склеенные между собой три и более листов шпона, с волокнами, расположенными перпендикулярно. Фанера
10 Столярные изделия строительного назначения оконные и дверные блоки, выпускаемые на специальных предприятиях, окрашенными и антисептированными. Строительные конструкции и детали из древесины: комплекты деревянных домов, балки, фермы (получаемые склеиванием). Деревянные фермы Комплект деревянного дома
11 Материалы из отходов древесины древесностружечные плиты, древесноволокнистые плиты, в которых древесина в виде стружки или опилок используется как наполнитель в сочетании с полимерным (ДСП) или минеральным связующим. Такие плиты используют для обшивки полов, потолков, стен, устройства перегородок. Древесностружечные плиты Древесноволокнистые плиты Защита деревянных конструкций от поражения насекомыми Для защиты древесины от поражения насекомыми применяют специальные вещества (инсектициды), которые подразделяют: а) материалы для защиты древесины вновь строящихся объектов, к ним относятся каменноугольные и сланцевые масла, раствор нафтената меди в керосине или мазуте; б) материалы для защиты древесины при её хранении на складах, или применяемые при ремонтных работах, это гексахлоран, хлорофос, хлорпикрин и др.; Проникая в древесину, инсектициды убивают личинки и самих насекомых или создают среду, в которой жизнедеятельность насекомых становится невозможной. Защита деревянных конструкций и изделий от возгорания Для предохранения древесины от возгорания деревянные конструкции и изделия подвергают огнезащитной обработке различными способами: поверхностной обмазкой, покраской, покрытием асбестоцементными листами. Одним из самых эффективных способов огнезащитной обработки деревянных конструкций является пропитка древесины растворами ог-
12 незащитных солей в автоклавах под давлением или в горяче-холодных ваннах с последующим покрытием атмосфероустойчивой огнезащитной краской. Вещества применяемые для защиты деревянных конструкций от возгорания называют антипиренами (фосфорно-кислый аммоний, серно-кислый аммоний, бура, борная кислота). В качестве огнезащитных покрытий широко используются различные огнестойкие краски. Вопросы для самопроверки 1. Каковы положительные и отрицательные свойства древесины? 2. Опишите строение древесины. 3. Назовите основные пороки древесины. 4. Перечислите основные древесные породы, применяемые в строительстве. 5. Какие строительные материалы и изделия можно получить из древесины?
