Сортамент и сортность древесины
Сортамент строительных материалов из древесины
На строительный рынок древесина поступает в виде круглых бревен или пиленных лесоматериалов. Бревном считают круглый лесоматериал, имеющий толщину в торце не менее 14 см, длину 4—4,5 м. По качеству бревна делят на четыре сорта и бессортные (мелкие). С целью рационального использования древесины бревна в строительных конструкциях не обрабатывают в "цилиндр", а оставляют со сбегом — уширением к корню (8 мм на 1000 мм длины). Бревна должны быть очищены от сучьев вровень с поверхностью, опилены под прямым углом к продольной оси, окорены и должны иметь припуск по длине в соответствии с действующими стандартами. Влажность бревен несущих конструкций, пролетных строений, а также бревен, поставляемых на пропиточные заводы для антисептирования под давлением, не должна превышать 25%. Сортамент бревен, используемых без продольной распиловки, приведен в таблице 1.
| Таблица 1. Сортамент бревен, применяемых без продольной распиловки | ||||||||||
| Наименование | Диаметр в верхнем отрубе в мм | Длина в м | ||||||||
| Бревна: | ||||||||||
| строительные | от 120 до 300 мм с градацией через 10 мм | от 2 до 9 с градацией через 0,25 м; для лиственных пород от 3 до 9 с той же градацией | ||||||||
| для столбов внутриплощадочных линий связи | 180-240 | 11-13 | ||||||||
| для фидерных столбов внутриплощадочного электроснабжения | 120-240 | от 4 до 9 с градацией 0,5 м; 11-13 | ||||||||
| Подтоварник | 80-110 | от 3 до 9 с градацией 0,25 м | ||||||||
Рис. 5. Сечения стандартных заготовок пиломатериалов:
1 — бревно; 2 — пластина; 3 — четверть; 4 — лежень; 5 — горбыль; 6 — брус полуобрезной; 7 — брус четырехкантный; 8 — необрезные доски; 9 — обрезные доски; 10 — брусок; 11 — доска тонкая; 12 — доска толстая; 13 — комель; 14 — верхний отруб
Пиломатериалы изготовляют из хвойных и лиственных пород. Их различают по сечению и способу распиловки (рис. 5):
— по размерам поперечного сечения:
- доски, если ширина более двойной толщины;
- бруски, если ширина не более двойной толщины;
- брусья, если толщина и ширина более 100 мм;
— по характеру обработки: обрезные, если все четыре стороны обрезаны, и необрезные, если пласти пропилены, а кромки частично или полностью не пропилены.
Рис. 6. Основные разрезы ствола:
1 — торцевой (поперечный); 2 — радиальный; 3 — тангенциальный
Если распиливать бревна поперечным способом, пиломатериалы будут резко отличаться друг от друга по качеству и внешнему виду. Те, что взяты из середины ствола, называются сердцевидными. На них годичные кольца расположены к плоскости спила как бы под прямым углом. Древесина этих досок наиболее прочна и устойчива. "Боковыми" называются доски, полученные из крайних частей ствола (тангенциальный разрез). Эти доски красивы по текстуре, поэтому их лучше использовать для отделочных работ (рис. 6). В несущих конструкциях такие доски применять не следует, так как они легко деформируются. Для получения досок высокого качества с относительно равномерной текстурой используют так называемый радиальный разрез. Для этого ствол сначала рассекают на четыре доли, а затем каждую часть по радиальным направлениям распиливают дальше. Это неэкономичный распил, так как он дает большое количество отходов, однако в мебельном производстве и для изготовления отделочного материала такой распил используется часто. Массив таких пиломатериалов прочен, равномерен и необходим для тяжелых конструкций или для особо важных несущих деталей.
Рис. 7. Составные элементы досок:
1 — внутренняя грань; 2 — наружная грань; 3 — верхняя поверхность; 4 — нижняя поверхность; 5 — длина; 6 — толщина
Длина пиломатериалов хвойных пород — не более 6,5 м, лиственных— не более 5 м. Для специальных сооружений могут применяться пиломатериалы длиной до 9 м, выполненные по спецзаказу. Толщина и ширина пиломатериалов определяются сортаментом. Широкую грань доски, обращенную в сторону сердцевины, называют внутренней, а противоположную — наружной, лучшую по качеству поверхность называют верхней. Соответственно, противоположная сторона именуется нижней (рис. 7).
Пиломатериалы хвойных пород по качеству делятся на шесть сортов: отборный, I, II, III, IV и V. Доски высшего сорта используют в судо- и вагоностроении. Доски I и II сорта применяют для устройства полов, столярных изделий, несущих балок, клееных конструкций и т.д. Доски III сорта идут для подшивки потолков под штукатурку, IV сорт — для крышной обрешетки, заборов и т.д. Доски V сорта используют в щитовых перегородках, для изготовления ящичной тары и т.д.
Рис. 8. Строганые заготовки:
1 — паз; 2 — гребень; 3 — выборки "в четверть"; 4 — доски с фигурной поверхностью ("вагонка")
Строганые материалы и полуфабрикаты являются продуктом промышленной обработки. Их применение позволяет снизить трудоемкость строительных работ, повысить качество со снижением сроков строительства. Доски строганые (рис. 8) подразделяют на плоскостроганные (с плоскими гранями); шпунтованные, имеющие на одной кромке паз (шпунт), а на другой — гребень; фальцованные и с фигурной поверхностью, имеющие дорожки помимо шпунта и гребня (вагонка, рустик). Для строганых материалов приняты те же стандартные размеры, что и для нестроганых. При строгании снимается слой древесины с каждой пласти в 2 мм, а с каждой кромки — 3 мм. Строганые доски делятся на 3 сорта : отборный, 1-й и 2-й сорта.
Бруски строганые могут быть плоскими и с фигурными кромками (плинтусы, галтели, карнизы, наличники, поручни, оконные и дверные бруски). Строганые погонажные детали изготавливают длиной 3 м и более с интервалом в 250 мм. В зависимости от качества древесины и чистоты обработки они подразделяются (кроме поручней) на 3 сорта. Отклонения от номинальных размеров не должны превышать (в мм) по ширине и толщине деталей +1 мм, по остальным размерам сечения (паз, гребень и т.п.) деталей ±1мм. Погонажные детали изготавливают преимущественно из сосны, лиственницы, кедра, ели и пихты. Допускается использование бука, березы, ольхи, осины и тополя, а в особых случаях — дуба. Влажность древесины внутренних деталей не должна превышать 12%, а наружных наличников — 15%.
Чистота обработки должна удовлетворять следующим требованиям: лицевые поверхности, а также стороны, сопрягаемые между собой, должны быть чисто простроганы. Непараллельность пластей и кромок деталей допускается в пределах отклонений от норм по длине и ширине, кривизна по кромке пласти, продольная покоробленность и крыловатость деталей допускается не более 0,1% длины детали, а для деталей 3-го сорта — не более 0,25%.
Пиломатериалы лиственных пород (дуб, ясень, клен, береза и т.п.) применяются для изготовления столярных строительных изделий, используемых для высококачественной отделки эксклюзивных зданий. Кроме того, из лиственных пород можно изготавливать мебель и отделочные элементы интерьера, а также использовать их в качестве планок (клепок) для паркетных полов.
За последние годы в строительстве стали широко применять так называемую облагороженную древесину — древесные пластины, которые получают из продуктов переработки натуральной древесины, склеенных синтетическими смолами при высоких давлении и температуре.
Фанера — состоит из нечетного количества склеенных взаимно перпендикулярных слоев лущеного шпона толщиной 0,5—1,5 мм. В зависимости от применяемого клея фанера бывает водостойкой (формальдегидные клеи) и с ограниченной водостойкостью (мочевинные, казеино-цементные и др. клеи). Бакелизированную фанеру изготовляют из березового лущеного шпона, склеенного синтетическими смолами. Наружные слои шпона в фанере, которые называются "рубашками", имеют одинаковое направление волокон древесины и изготавливают из качественного шпона (часто древесины ценных пород). Для внутренних слоев, которые называются "середняками", используют менее ценные породы. Продольным направлением фанеры считается направление волокон в "рубашках". Выпускают фанеру в листах и укладывают их в пачки.
В зависимости от водостойкости фанера бывает следующих марок: ФСФ — фанера повышенной водостойкости, соединенная клеями типа фенолформальдегидных; ФК — и ФБА — фанера средней водостойкости, склеенная карбамидными клеями; ФБ — фанера ограниченной водостойкости, соединенная белковыми клеями.
Древесностружечные плиты (ДСП) широко применяют в современном строительстве, так как по некоторым своим физико-механическим свойствам они превосходят натуральную древесину. Они меньше подвержены короблению, биостойки и менее горючи. ДСП изготовляют путем прессования мелкой древесной стружки (чаще всего малоценной древесины), смешанной со связующим веществом. В качестве связующего вещества применяют синтетические смолы. В зависимости от применяемой древесины и связующего вещества ДСП имеют различную плотность и гидрофобность, что оказывает значительное влияние на их эксплуатационные характеристики.
Облицовка плит защитными покрытиями и ламинирование позволяет придать плитам вид отделочного материала с высокими эстетическими качествами. Облицованные плиты бывают пяти марок: ПСШ-1 — с облицовкой одним слоем лущеного или строганого шпона, ПСШ-2 — с облицовкой двумя слоями лущеного шпона или одним слоем строганого шпона с подслоем лущеного, ПСБ — облицованные бумагой, ПСПБ — облицованные пленкой, пропитанной синтетическими смолами, ПСП — с облицовкой слоистым пластиком.
В зависимости от назначения плиты подразделяются на пять видов: сверхтвердые, твердые, полутвердые, изоляционно-отделочные и изоляционные. Твердые и сверхтвердые плиты применяют в основном для изготовления дверных полотен и мебели. Влажность плит не должна превышать 10%. Основная номенклатура древесностружечных плит, поставляемых на строительный рынок, представлена в таблице 3.
| Таблица 3. Плиты древесностружечные (ДСП) | ||||
| Марка | Размеры в мм | Область применения | ||
| Длина | Ширина | Толщина | ||
| ПТ-1 | 1800-3000 | 1220; 1500 | 10; 13; 16; 19 | Конструкционный и отделочный материал |
| ПС-1 | 3500; 3600 | |||
| ПТ-3 | ||||
| ПС-3 | ||||
| ПТП-3 | 3500; 3600 | 1500; 1750; 1830 | Для покрытия полов и второстепенных строительных деталей | |
| ЭС | 1525; 1830 | 1220; 1250 | 15; 18; 21; 24 | Для строительных изделий (щитовые двери, перегородки и др.) |
| ЭМ | 1525; 1830 | 1220; 1250 | 27; 32; 37; 42; 52 |
К недостаткам ДСП относят большой вес и меньшую по сравнению с древесиной прочность.
Ориентированно-стружечные плиты (ОСП), применяемые в самое последнее время, получают прессованием прямоугольных плоских щепов, пропитанных водостойкими смолами и парафином, в условиях высокого давления и температуры. Применяют их преимущество для перегородок и обшивок.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) — это материал, получаемый путем горячего прессования равномерно размолотой древесной массы, пропитанной синтетическими смолами. Для улучшения механических свойств плит в массу часто включают добавки. Так, добавление парафина и канифоли повышает влагостойкость плит, что позволяет их использовать в помещениях с повышенной влажностью. Основные марки древесноволокнистых плит, выпускаемые современной промышленностью, представлены в таблице 4.
| Таблица 4. Плиты древесноволокнистые (ГОСТ 4598-86) | |||||
| Величина | Марка плит | ||||
| М-4 | М-12 | М-20 | ПТ-100 | Т-350; Т-400; СТ-500 | |
| Длина номинальная, мм (±0,5) | 2500; 2700; 3000 | 1800; 1600; 1200 | 3600; 3000; 2550 | 2700; 2500; 2350; 2050; 1200 | |
| Ширина номинальная, мм (±0,3) | 2140; 1630; 1700 | ||||
| Толщина номинальная, мм | 12; 16; 25 | 12; 16; 25 | 6; 12 | 6; 8; 12 | 2,5; 3,2; 4,5; 6 |
| Предельное отклонение по толщине, мм | ±1 | ±1 | ±0,7 | ±0,7 | ±0,3 |
| Плотность, кг/м3 | Не более 800 | 400-800 | |||
| Набухание по толщине за 24 ч, % | Не нормируется | Не более 20 | Не более 20 | Не более 12 |
Для улучшения эстетических качеств лицевую сторону ДВП часто покрывают декоративными пленками или пластиком. Такие плиты называют оргалитом.
Для отделочных работ иногда применяют МДФ (древесноволокнистые плиты средней плотности), производство которых основано на новейших технологиях, схожих с методами изготовления ДВП. Их получают прессованием древесных волокон, пропитанных влагостойкими клеящими составами. Такие плиты отличаются высокой стойкостью во влажной среде (гидрофобностью) и высокой экологичностью. Благодаря повышенной прочности МДФ применяют для изготовления дверных полотен и коробок. Технологичность этих плит позволяет получать детали конструкций с достаточно большой точностью и с минимальными допусками. Кроме того, МДФ хорошо поддается формованию. Однородная, гладкая поверхность плит МДФ позволяет применять все методы лакокрасочных покрытий и тонкого ламинирования.
Древесно-слоистый пластик получают при полной пропитке шпона смолой с последующим горячим прессованием. Этот материал имеет гладкую поверхность с текстурой древесины ценных пород. Он изготавливается из березового лущенного шпона, хорошо обрабатывается, пилится, сверлится. Древесно-слоистый пластик относится к группе самых прочных древесных пластиков, но из-за дороговизны его применение ограничено.
Бумажно-слоистый пластик с декоративной поверхностью, снабженной печатным рисунком, можно применять в помещениях с влажными процессами (кухни, санитарные узлы и т.д.). Он отличается стойкостью к воздействию кислот, щелочей, органических растворителей, хорошо обрабатывается и выдерживает температуру до 130 град.
Декоративные облицовочные панели занимают особое место среди строительных материалов. Номенклатура этих изделий на современном рынке очень большая. Высокое качество и хорошие эксплуатационные свойства этих панелей позволяют применять их для внутренней и наружной отделки как офисных, так и жилых помещений. Панели различают по влагостойкости, по форме, размерам и методам стыковки между собой.
Некоторые виды панелей комплектуются специальными крепежными скобами, которые значительно облегчают монтаж. Большой диапазон расцветок позволяет применять панели как для облицовки стен, так и для потолков, мебели и т.д. Особенно удобны такие панели при отделке вспомогательных помещений (прихожие, веранды, балконы, мансарды и т.д.). В качестве дополнительных материалов к панелям предлагается широкий выбор отделочных планок, плинтусов и т.д.
Сортность древесины
Сорт пиломатериалов определяется следующим образом: хлыст нужно разделить на составные части: среднюю, комлевую и вершинную. Надо учитывать, что наиболее высокие физико-механические качества показывает именно комлевая древесина.
Это объясняется тем, что на боковой поверхности таких бревен не имеется живых сучков. А вот на срединной части хлыста сосредоточено самое большое количество различных дефектов. Если нужно определить сорт древесины, то нужно знать, что пиломатериалы по своим качественным признакам делятся на 4 сорта.
Наиболее качественной является, несомненно, древесина первого сорта, она имеет особое предназначение.
Такая продукция активно применяется в кораблестроительной и авиационной промышленности. А еще такой материал используется как основа для изготовления шпона самого высокого качества.
Пиломатериалы второго сорта чаще всего находят свое применение в баржестроении, машиностроении и строительстве. Древесина третьего сорта применяется в основном для строительства железнодорожных шпал, переводных брусьев для железных дорог.
Находит свое применение такой материал и в мебельной промышленности. Такие пиломатериалы могут использоваться как в пиленом, так и в круглом виде. Что касается производства тары и мебели, то здесь в основном используется древесина самых низких сортов. Из нее часто делаются доски, которые стоят очень недорого.
В этом деле необходимо принимать во внимание такие свойства материала, как:
1. Однородность.
2. Прочность.
3. Есть ли какие-нибудь пороки.
4. Уровень влажности.
5. Каковы размеры участков, имеющих пороки.
Надо отметить, что такие качества необходимо определять по наиболее худшей стороне, то есть плати и кромке материала. После этого можно наносить маркировку, где указан сорт древесины.
Схема распила бревна: 1. Брус. 2. Брус половинный. 3. Сегментный брусок. 4. Необрезная доска. 5. Двухкантный брус, горбыль и боковые доски. 6. Половые доски. 7. Обрезные доски из двухкантного бруса. 8. Доска.
Сорта дерева можно отличить друг от друга по следующим признакам:
1) Отборный сорт отличается минимальным количеством дефектов, сучков и трещин здесь практически не имеется. Признаков гнили и поражений грибком здесь тоже нет. Биологическим повреждениям такой вид пиломатериала подвержен минимальным образом.
2) Если говорить о древесине первого сорта, то допускается небольшое количество трещин и сучков. В строительстве такая древесина используется для ответственных элементов конструкций.
3) Что касается требований к пиломатериалам второго сорта, то они еще более мягкие, и вполне допустимо большое количество пороков. В строительстве такие материалы используются для строительства прочных элементов строительных несущих конструкций.
4) Относительно третьего сорта, чаще всего он находит применение в мало напряженных обшивках и настилах. Подобный материал может отличаться глубокой волнистостью или вырывом. Вполне допускаются небольшие признаки гнили, грибные повреждения и повреждения биологического характера.
5) Что касается четвертого сорта древесины, то здесь могут быть самые различные дефекты, главное, чтобы целостность материала при этом не нарушалась. Для малоответственных деталей в строительстве такой материал подходит как нельзя кстати. Можно такой материал раскроить на небольшие заготовки самого разного назначения.
27. Основные положения и данные для расчета деревянных конструкций. Метод предельных состояний, группы расчета
28. Расчет элементов цельного сечения на центральное растяжение, учет ослаблений (на примере нижних поясов ферм).
