В зависимости от выбранных задач - возведение стен дома, настил крыши, отделка главного входа или интерьера, вам потребуется подобрать подходящую древесину в соответствии с требуемыми характеристиками. Некоторые породы дерева являются мягкими и удобными в обработке, в то время как другие более прочные и износостойкие. Однако помимо основных свойств, у дерева есть и дополнительные особенности, которые должны учитываться при разработке проектов.
О свойствах древесины
Древесина является одним из самых распространенных строительных материалов благодаря своему гармоничному сочетанию качеств. Она обладает особой энергетикой, экологически безопасна и может быть обработана различными способами. У каждой породы древесины есть свой собственный набор характеристик. Однако из-за различных условий, в которых они растут, деревья одной и той же породы часто отличаются внешним видом и свойствами, что затрудняет выбор.
Для лучшего понимания свойств древесины разных пород удобно разделить их на две группы:
- Физические свойства. В эту группу входят текстура, цвет, запах, влажность и структура древесины - то, что можно увидеть собственными глазами;
- Механические свойства. Сюда входят твердость, прочность, упругость при изгибе и плотность. Эти свойства напрямую влияют на сложность обработки материала и функциональность будущих изделий.
Структура и качество древесины: центр и кора
На поперечном срезе ствола дерева можно выделить несколько слоев:
- Кора - это защитный слой, который не используется в строительных работах;
- Камбий - тонкий влажный слой, зона роста растения;
- Заболонь - это то, что обычно называют древесиной, слой с годичными кольцами, отличающийся менее плотной структурой;
- Центральный слой или сердцевина - более плотный слой, состоящий из отмерших клеток. Это защитный механизм дерева, препятствующий распространению гнили, грибков и насекомых.
Сердцевина может отличаться в цвете от заболони (обычно она темнее) или сливаться с ней.
Исходя из этого признака, древесные породы также разделены на две группы:
- Породы с заболонью (без сердцевины). У сердцевины нет выраженной структуры. В эту группу входят большинство лиственных деревьев, таких как береза, клен и ольха;
- Породы с сердцевиной. У них есть четко выраженная плотная сердцевина. Это хвойные деревья, такие как сосна, ель, лиственница, а также некоторые лиственные деревья, например, дуб и ясень.
Качество древесных пород оценивается по нескольким параметрам. Один из них - плотность годичных колец. Наибольший интерес для обработки представляют деревья с ровными, без изгибов, годичными кольцами.
Дефекты у древесины, влажность
Неисправности, обеспечивающие снижение прочностных характеристик древесины, должны быть как можно меньше на строительных материалах, так как это гарантирует лучшее качество. Для строительства дома необходима только качественная продукция. Купить качественные пиломатериалы Вы в любое время можете в интернет-магазине Пилим Строим Ру.
При выборе древесины для строительства следует обращать внимание на следующие дефекты:
- Свилеватость. Отклонения годичных слоев древесины из-за наличия неразвитых ветвей и наростов, что проявляется в волнистом или изогнутом направлении волокон. Такие материалы имеют неоднородную плотность, что уменьшает их механическую прочность и сопротивляемость изгибу и сжатию. Также процесс сушки у них проходит неравномерно;
- Сучки. Они подразделяются на несколько типов: здоровые, гниющие, выпадающие, окрашенные; могут сливаться с пустотой внутри ствола. Из-за такого разнообразия параметров они сильно влияют на прочность материала. Кроме того, важно обратить внимание на их размеры, количество и распределение;
- Трещины. Они возникают на живых или уже срубленных стволах. У этого явления есть несколько причин: воздействие мороза, качание ствола ветром, неравномерная сушка. Трещины могут появляться в разных частях ствола и иметь разную форму; они негативно сказываются на качестве всех типов древесины;
- Гниль. Древесная структура начинает разлагаться, когда на ней поселяются грибы; заражение этими организмами наиболее эффективно происходит во влажных условиях. Существует много видов грибов, некоторые предпочитают атаковать живые деревья, другие предпочитают срубленные, а третьи оседают на готовых конструкциях;
- Насекомые и их личинки. Наличие вредителей можно выявить по круглым или овальным проходам внутри и на поверхности древесины; диаметр отверстий может варьироваться от 1 до 8 мм. В борьбе с вредителями используются различные профилактические меры.
Физико-механические свойства разных видов древесины могут варьироваться в широких пределах. Это зависит не только от дефектов, но и от влажности материала. Влажность регулируется при проектировании и возведении несущих строительных конструкций; наибольшее значение не должно превышать 22-25%. При строительстве временных сооружений влажность древесины не ограничивается.
Твердость пород древесины
Основным параметром, который влияет на особенности обработки разных пород древесины, является их твердость. Чем более твердым является ствол, тем более качественными будут материалы или изделия из него: долговечные, прочные, стойкие к износу и нагрузкам. Твердость разных пород древесины определяется по методу шведского инженера Бриннеля и этот метод уже используется более ста лет.
Проверка проводится путем нанесения впадины. Обычно используется металлический шарик, который вкладывают в поверхность образца с плавно увеличивающейся нагрузкой, после чего измеряют диаметр получившейся впадины и рассчитывают коэффициент. Чем выше коэффициент, тем тверже образец.
Существуют три уровня твердости:
- Мягкие сорта древесины. Коэффициент до 40 МПа (плотность менее 540 кг на кубический метр) характерен для ели, пихты и сосны. Среди лиственных пород это каштан, липа, тополь. Мягкие породы удобны в обработке; их традиционно используют для изготовления мебели, дверей и окон, стропильных систем;
- Твердые сорта. Коэффициент 40-80 МПа (плотность 550-740 кг на кубический метр). Твердая древесина служит основой для изготовления прочных конструкций. Среди российских пород отличается твердостью лиственница, дуб и грецкий орех;
- Особо твердые сорта. Коэффициент выше 80 МПа, плотность более 750 кг на кубический метр. В эту группу входят экзотические растения, такие как деревья из рода гуаякм или дерево, из которого делают бакаут; они не тонут в воде. Бразильская розовая древесина является незаменимым материалом для мебели, предметов декора и музыкальных инструментов.
Разделение на твердые и мягкие породы древесины необходимо для выбора подходящего материала для строительства, а также соответствующего инструмента для его обработки. Мягкие сорта удобны для изготовления различных столярных изделий, плотное дерево же является неизбежным при строительных работах.
Классификация разновидностей древесины
Основной способ классификации - это разделение на хвойные и лиственные породы с дополнительным учетом структуры материала и наличия смолы.
Смола или камедь, образующаяся в заболони, является клейким веществом, которое деревья используют для залечивания повреждений. Когда на стволе образуется трещина, смола быстро заполняет ее, предотвращая проникновение влаги и гнили. Поэтому в строительстве предпочитают использовать хвойные породы, так как они более устойчивы к влаге, деформации и усадке.
Однако избыток смолы может стать недостатком хвойных пород, так как он создает смоляные кармашки в текстуре дерева, что снижает его прочность и ограничивает его применение. Кроме того, отдельно выделяются редкие и ценные породы дерева, произрастающие в тропиках, которые часто используются для изготовления мебели и внутренней отделки.
Хвойные породы древесины
Хвойные породы - особая категория древесины, которая хорошо поддается обработке, обладает стойкостью к гниению и обладает тонким ароматом смолы. Они широко используются в капитальном строительстве, столярке, производстве мебели и элементов декора.
Характеристики некоторых хвойных пород:
- Сосна. Эта порода относится к малоценным породам древесины в России из-за ее широкого распространения. Структура, цвет и твердость древесины сосны зависят от места произрастания. В строительстве ценятся сосны, выросшие на сухих почвах, так как их древесина плотная и имеет близко расположенные годичные кольца;
- Лиственница. Главное преимущество этого материала - красивая фактура и высокая устойчивость к влаге. Лиственница также является прочным и плотным, на треть превосходящим сосну. Она незаменима для изготовления свайных конструкций, венцов и срубов. Из нее получаются отличные доски, которые подходят для полов и покрытий на террасах;
- Ель. По сравнению с сосной, структура ели менее плотная, а ее теплопроводность ниже. Это делает ель предпочтительной для стеновых конструкций, так как она обладает более высокой теплоизоляцией. Ель также хорошо справляется с нагрузкой и не деформируется, поэтому из нее изготавливают стропильные системы, балки перекрытий, дранки и музыкальные инструменты;
- Кедр. Эта порода древесины известна своими эффектными оттенками и широко используется в интерьерной отделке и производстве мебели. Кедровая древесина богата смолами, поэтому она пластична, устойчива к деформациям, насекомым и влаге. Однако кедровая древесина отличается дороговизной, поэтому не всегда оправдано ее использование в строительстве;
- Пихта. Эта хвойная порода имеет низкое содержание смолы, что делает ее подверженной короблению и склонной к гниению в условиях повышенной влажности. Однако пихта легко обрабатывается и может подвергаться морению, лакировке и окрашиванию. Это красивая порода древесины, которая может использоваться для внутренней обшивки.
Лиственные породы древесины
В использовании дерева в строительстве, лиственные породы составляют незначительную часть, всего около 10-15% от общего объема пиломатериалов. Однако, они находят широкое применение при создании мебели и элементов декора. Преимущество использования лиственных пород заключается в их широком диапазоне прочности, что позволяет подбирать материалы исходя из нужд и требований.
Дуб
Дуб характеризуется красивой текстурой поверхности и его цвет зависит от условий роста. Этот материал часто используется в изготовлении мебели, отделке лестниц и интерьера. Высокая стоимость дуба оправдывается его прочностью, долговечностью и способностью выдерживать влагу благодаря содержанию дубильных веществ.
Ясень
Ясень схожа по текстуре с дубом, но имеет более светлый оттенок. Она является прочным, упругим материалом, который хорошо сгибается и устойчив к ударам. Однако, при значительном увеличении влажности, ясень может подвергаться гниению, поэтому его непременно обрабатывают антисептиком.
Бук
По прочности бук сравним с дубом, он хорошо поддается распилу и после обработки паром легко гнется. Древесина бука может иметь оттенки от желтоватого до красно-коричневого и склонна к гниению во влажных условиях, поэтому требует защиты. Из бука изготавливают мебель и полы.
Акация
Среди всех лиственных пород, акация обладает наиболее твердой древесиной. Структура ее волокон разнонаправлена, что затрудняет обработку. Это сочетание прочности и привлекательной текстуры делает ее популярным материалом для создания высококлассных полов и эксклюзивной мебели.
В заключении
Натуральная древесина применяется в строительстве, дизайне и производстве мебели благодаря своим физико-механическим свойствам. Характеристики каждой породы определяются ее структурой, толщиной и расположением слоев. Известной из них является заболонь - самый прочный и долговечный материал в стволе дерева. Важно отметить, что значительная часть древесины, применяемой в строительстве относится к хвойным породам.
Кедр, сосна и лиственница обладают высокой стойкостью к влаге, а среди лиственных пород известны дуб, орех и акация. При выборе материала для строительства дома рекомендуется отдавать предпочтение местным породам, чтобы свести к минимуму возможные деформации.
Ознакомиться с другой полезной информацией, касающейся строительства и не только, вы сможете в информационном разделе интернет-магазина Пилим Строим Ру. Мы предлагаем богатый выбор статей и руководств, которые помогут вам лучше понять все аспекты строительного процесса.
