Древесные строительные материалы

4. Звукопроводность.

Свойство дерева проводить звук. Звук в различных  направлениях распространяется с неодинаковой интенсивностью. Звукопроводность древесины  вдоль волокон в 4-5 раз выше, чем  поперек волокон.

5. Усушка.

Уменьшение  общего объема древесины из-за испарения  из нее влаги. Усушка прямо пропорциональна  степени уменьшения влажности древесины. В различных направлениях древесина  усыхает неодинаково. При уменьшении влажности от 30 до 0% усушка составляет следующие величины: вдоль волокон - 0,1%, по радиальному направлению - от 4 до 8%, по тангенциальному - от 8 до 12%.

6. Разбухание.

Процесс, обратный усушке. Высокая гигроскопичность является причиной того, что древесина хорошо впитывает влагу, при этом она  разбухает, увеличивается в объеме, в результате чего небольшие трещины  исчезают. Избыток влаги в древесине  ухудшает ее физико-механические свойства. При сушке влага испаряется очень  медленно. Повышенная влажность готового изделия приводит к изменению  его геометрических размеров, короблению, что резко снижает ее качество.

Гниение древесины и защита

Гниение древесины  может происходить лишь при создании определенных условий: температура - от 0 до 50 град. C, доступ кислорода, влажность  воздуха - 80-100%, влажность самой древесины - не менее 15-20%. Оговорка при упоминании о температуре не случайна: существуют грибы, не останавливающие свой рост и при нескольких градусах ниже нуля.

В идеале, борьбу с возможным гниением древесины  начинают еще на стадии производства и хранения пиломатериалов. Влажность  свежесрубленной древесины меняется по сезонам, но в среднем составляет 60-80%, поэтому ее необходимо подвергать сушке. Самый доступный вариант - естественная сушка, заключающаяся  в не менее чем годовом «вылеживании».

Особого внимания заслуживают конструктивные мероприятия, предупреждающие совместное воздействие  избыточного увлажнения и промерзания  деревянных конструкций, резкой смены  температур, конденсации влаги, недостаточной  циркуляции воздуха. Защиту древесины  от атмосферной влаги обеспечивают водонепроницаемая кровля и окраска  водостойкими лакокрасочными материалами, от капиллярной влаги - соответствующая  гидроизоляция. Избежать конденсационного увлажнения можно, правильно разместив  тепло- и пароизолирующие слои (первый - ближе к наружной, т. е. холодной поверхности, второй - напротив, ближе  к внутренней, т. е. теплой).

Разумеется, деревянные конструкции должны опираться на фундаменты и располагаться выше уровня грунта. Не следует забывать об отводе грунтовых вод (дренаже) и  устройстве отмосток. Повышению биостойкости способствует хорошее проветривание  древесины, обеспечивающее ее естественное высыхание в процессе эксплуатации. Поэтому желательно, чтобы рядом  с домом не росли большие деревья, создающие затенение и препятствующие аэрации. Весомый вклад в предупреждение гнилостных поражений деревянных стен может внести обшивка их досками. Особенно с торцов, поскольку торцевой срез является наиболее «слабым местом», и проникание влаги происходит здесь  гораздо быстрее и глубже.

Своевременному  обнаружению загнивания способствуют тщательные ежегодные осмотры деревянных конструкций. Оптимальное время  для этого - весна. Признаками, определяющими  начало разрушительной деятельности грибов, являются: изменение внешнего вида древесины, появление характерного запаха и деформация постройки. При  обнаружении загнивания следует  взять пробы поврежденной древесины  для того, чтобы выяснить ее влажность  и плотность, а также вид гриба-разрушителя.

В результате гниения физико-механические характеристики древесины заметно меняются. При 15%-ой влажности плотность гнилой древесины в 2-3 раза меньше, а ее твердость  в 20-30 раз ниже, чем здоровой. От плотности  зависит способность деревянных элементов справляться с ролью  несущих конструкций. И если на окладных венцах обнаружены очаги загнивания и одновременно с этим наблюдаются  перекосы оконных и дверных проемов  или подвижки наружных и внутренних стен - значит, свои функции эти венцы  уже не выполняют.

В зависимости  от размеров и степени поражения  древесины принимается решение  либо о проведении полной замены поврежденных конструкций, либо о локализации  поврежденных мест с целью предупреждения дальнейшего распространения «инфекции».

Локализация подразумевает:

вскрытие конструкций, если они были облицованы какими-либо отделочными материалами; удаление разрушенной части древесины  с помощью карщетки, скребка или  ножовки (при этом вся гнилая древесина  тщательно собирается и сжигается); антисептирование.

В домашних условиях доступны следующие способы антисептирования: диффузионный (обмазка пастами); поверхностный, т. е. антисептирование растворами, наносимыми кистями или методом опрыскивания. Антисептические пасты состоят  из антисептика, клея и наполнителя, обеспечивающего необходимую консистенцию пасты. Так, битумная паста получается путем добавления в расплавленный  битум зеленого масла, фторида натрия и торфяного порошка. Силикатная паста представляет собой смесь  кремнефторида натрия, жидкого стекла и каменноугольного масла. Используются также экстрактовые и глино-экстрактовые пасты на фтористом или кремнефтористом  натрии. При влажности древесины  более 40% входящий в состав пасты  антисептик растворяется и интенсивно проникает (диффундирует) в древесину. При уменьшении влажности диффузия прекращается.

Для антисептирования здоровой древесины часто применяют 5%-ый раствор бихромата калия  в 5%-ой серной кислоте. Им рекомендуется  обрабатывать не только древесину, но и землю на глубину до 0,5 метра. Эффективным средством для пропитки балок и нижних венцов является водный раствор бихромата калия. Образующаяся окись хрома надежно защищает древесину не только от гниения, но и от поражения личинками насекомых.

Возгорание  древесины и защита

Горение представляет собой процесс термического разложения древесины, состоящий из пламенной  фазы и тления, при котором происходит движение кислорода в толщу древесины.

Горение может  происходить только в том случае, когда имеется достаточный приток кислорода, а сама теплота сгорания не рассеивается, а идет на прогрев  новых смежных участков древесины  до температуры воспламенения. Температура  воспламенения, т. е. момент вспышки  горючих газов для различных  пород древесины колеблется в  сравнительно небольших пределах -- от 250 до 300°. Длительный нагрев древесины  при температуре 120--150° сопровождается медленным и постепенным обугливанием, с образованием при этом самовоспламеняющегося  на воздухе угля, весьма опасного для  незащищенных деревянных элементов.

Воспламеняемость  древесины связана с ее объемным весом, влажностью, мощностью внешнего источника нагрева, формой сечения  деревянного элемента, скоростью  воздушного потока (тяги), положением элемента в тепловом потоке (горизонтальное,, вертикальное) и т, п. Решающее значение для процесса горения имеет калорийность материала. Сухая и легкая древесина  воспламеняется быстрее, чем плотная (дуб и т. п.). Мокрая древесина  труднее воспламеняется, так как  до воспламенения необходимо израсходовать  дополнительное количество теплоты  на испарение воды. Замедляющим фактором также является повышенная теплопроводность мокрой древесины; загоревшийся поверхностный  слой ее скорее охлаждается. Круглые  и массивные элементы горят хуже, чем с прямоугольным профилем и с малым сечением, с острыми  ребрами и относительно развитой боковой поверхностью. Не струганная поверхность элементов, подобная рыхлой древесине, воспламеняется быстрее, чем  гладкая.

Хорошие результаты дает пропитка древесины в горячих  и холодных ваннах. Для такой пропитки применяется аммофос-- белый кристаллический  порошок, представляющий собой аммониальные соли фосфорной кислоты, сернокислый  аммоний (технический), диаммонийсфат (технический), не вызывающие коррозии стали.

Для получения  раствора, обладающего одновременно огнезащитными и антисептическими свойствами, в состав добавляется  фтористый натрий.

Более простым, но менее эффективным средством  огнезащиты деревянных элементов является поверхностная их пропитка путем  погружения на 2--3 часа в водный раствор  солей (фосфорнокислый, сернокислый  аммоний и т. п.) или поверхностная  двух трех кратная обработка (краскопультом  или кистью) водными огнезащитными  растворами того же состава. При этом раствор проникает на глубину 1 -- 1,5 мм.

Наконец, еще  одним и также простым средством  является окраска поверхностей деревянных элементов специальными огнезащитными  силикатными и другими красками или обмазка огнезащитным составом (суперфосфатом и др.).

Все огнезащитные окраски и обмазки частично задерживают  возгорание. При высоких температурах древесина под покровом краски или  обмазки подвергается сухой перегонке, с выделением продуктов разложения -- горючих газов, выходящих наружу, с последующим выпучиванием и  разрывом покрова. При этом горение  газовых струй происходит в значительном отдалении от поверхности древесины  при уменьшенном подогревающем  действии пламени и замедленной  скорости и распаде древесины. Огнезащитное действие окраски и обмазки объясняется  также теплоизолирующим действием  их покрова, который у некоторых  красок способен при действии высоких  температур значительно увеличиваться  в объеме, образуя пену или пузыри, отдаляющие начало сухой перегонки  дерева.

Полуфабрикаты и  строительные изделия

Полуфабрикаты и строительные изделия изготовляют  из хвойных и лиственных пород  с влажностью не выше 12% для чистого  пола и 15% -для других деталей.

В зависимости  от вида обработки к этой группе материалов из древесины относят: строганные бруски, строганные и шпунтовые доски  для настила чистых полов, паркет, фанеру, профильные материалы - плинтусы, галтели, перильные поручни, наличники  и др.

Шпунтовые доски в отличие от обычной обрезной доски имеют с одной стороны кромки шпунт (выемку), а с другой - гребень, входящий в шпунт соседней доски. Шпунт и гребень, с помощью которых доски плотно подгоняют, могут иметь различную форму - прямоугольную, треугольную, трапецеидальную и сегментную. Шпунтованные доски используют для настилки пола, устройства перегородок и других работ.

Профильные материалы - плинтусы и галтели - используют для заделки углов между стеной и полом, поручни - для устройства лестничных перил и наличники - для обшивки оконных и дверных проемов.

Паркет выпускают в виде паркетных досок, наборного и штучного паркета с влажностью древесины 8±2%. Паркетные доски состоят из двух слоев: верхнего - лицевого покрытия из паркетных планок толщиной 6-8 мм и нижнего - в виде реечного основания толщиной 18-19 мм. Планки паркета изготовляют из высококачественной древесины: дуба, бука, ясеня, сосны, лиственницы, клена, вяза и некоторых других пород.

Основанием  для паркетных досок служит древесина  различных пород дерева, в том  числе кедра, сосны, ели, пихты, а  также обработанная антисептиками  древесина березы, ольхи, осины и  т. п. Планки лицевого слоя паркетных  досок склеивают с основанием водостойкими синтетическими клеями. Паркетные доски имеют с одной  стороны кромки - паз, а с другой - гребень для плотного соединения при укладке досок в паркетный  пол. Они имеют следующие преимущества по сравнению со штучным паркетом: меньший расход древесины ценных пород, более прочная наклейка паркетных  планок, более высокая степень  механизации производства и более  высокая скорость настилки пола.

Наборный паркет представляет собой набор паркетных  планок (13 твердых пород дерева: дуб, бук и др., наклеенных лицевой  стороной на бумагу в определенном порядке). После укладки наборного  паркета на подготовленное основание  пола бумагу вместе с клеем снимают  и соответствующим образом отделывают паркетный пол.

Штучный паркет состоит из планок твердых пород  дерева определенного размера и  формы.

Фанера - листы, получаемые склеиванием трех или более тонких слоев древесного шпона со взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины. Фанерный шпон изготовляют на специальных лущильных станках путем срезания слоя древесины в виде непрерывной широкой ленты с последующим раскроем ее на форматные листы. Фанера бывает обычной (клееной), декоративной и бакелизированной. В зависимости от вида применяемого клея различают клееную фанеру марки ФСФ, обладающую повышенной водостойкостью - склеенную водостойкими фенолформальдегидными клеями; средней водостойкости марки ФК и ФБК - склеенную карбамидными или альбуминоказеиновыми клеями; ограниченной водостойкости марки ФБ - склеенную белковыми клеями. Для получения клееных видов фанеры широко используют древесину сосны, ели, пихты, ольхи, дуба, березы и бука.

Изготовление  клееной фанеры состоит в основном из следующих технологических операций: пропаривания деревянных кряжей в горячей  воде и лущения их для получения  шпона, раскроя шпона на листы  заданного формата, сушки и промазки клеем, укладки слоев шпона и  прессования на горячих прессах в фанеру, выравнивания кромок фанеры путем обрезки, сушки и складирования. Клееную фанеру выпускают размерами 725X1230 мм при толщине от 1,5 до 12 мм. Клееная фанера, получаемая на основе синтетических клеев, достаточно водостойка, долговечна и широко применяется для обшивки наружных стен, кровельных работ, изготовления несущих и ограждающих конструкций (фанера ФСФ); для устройства внутренних перегородок в заводском домостроении и обшивки стен внутри помещений (фанера ФБ) и т. п.

Декоративную  фанеру изготовляют также горячим  прессованием нескольких слоев шпона, пропитанных синтетической смолой. В процессе горячего прессования  текстура древесины поверхностных  слоев становится более четкой, придавая фанере декоративный вид. Часто для  получения лицевой поверхности  фанеры одноцвет-. -ной или разнообразной  окраски применяют специальные  пропитанные синтетическими смолами  текстурные бумаги, ткани или смоляные-тонкие пленки. Такие окрашенные бумаги, ткани  и пленки в процессе горячего прессования  прочно соединяются с древесиной, придавая поверхности фанеры оригинальную текстуру.

По виду облицовки  декоративную фанеру разделяют на марки: ДФ-1 с поверхностью, облицованной бесцветной или окрашенной пленкой, и ДФ-2 - облицованной декоративной бумагой и сверх  нее пленкой. Декоративную фанеру с  глянцевой или матовой поверхностью выпускают длиной 1220-1830 мм, шириной 725- 1220 мм при толщине 1,5-12 мм и применяют  для внутренней отделки стен, перегородок, интерьеров, дверных полотен, встроенной мебели и т. п. Бакелизированную фанеру изготовляют главным образом  из листов древесного шпона березы, покрытых водостойкими бакелитовыми клеями. Ее выпускают толщиной 5-16 мм и применяют  для изготовления легких конструктивных элементов.