Древесина и материалы из нее – универсальный конструкционный материал как для строительства домов и бань, так и для изготовления поделок и мебели своими руками

Древесина и материалы из неё Керамические материалы и изделия

Луганский Национальный аграрный университет

Кафедра Материаловедения

Тема:

Древесина и материалы из неё. Керамические материалы и изделия

Выполнил: студент 633 гр.

Комаров Роман

Проверил: Погостнов

Луганс 2008

1. Древесина и материалы из неё

1.1 Древесина имеет следующие положительные и отрицательные свойства

Положительные

Отрицательные

  • высокая прочность,

  • малая средняя плотность,

  • легкость обработки,

  • высокая морозостойкость и химическая стойкость,

  • красивая текстура,

  • малая теплопроводность.

  • наличие пороков,

  • гигроскопичность,

  • набухание и усушка,

  • горючесть,

  • гниение,

анизотропность.

Недостатки древесины устраняются при механической переработке, при изготовлении дверных, оконных блоков, клееных конструкций в заводских условиях и переработкой отходов и неделовой древесины с использованием вяжущих веществ при изготовлении древесно-стружечных плит, арболита, фибролита и др.

Рис. 3.1. Микроструктура древесины хвойных пород: 1 – клетки (трахеиды) поздней древесины; 2 – клетки ранней древесины; 3 – запасающие клетки сердцевинных лучей; 4 – поры в стенках клеток

На строительно-технические свойства древесины оказывают влияние пороки древесины. В стандартах на конкретные виды лесопродукции даются указания о допустимых пороках. К ним относятся: пороки формы ствола и пороки древесины, (сучки, трещины, химические окраски, покоробленности и грибковые поражения). Грибковые поражения вызываются простейшими живыми организмами – грибами, развивающимися из спор.

При поражении древесины домовыми грибами процесс гниения прекращается при влажности древесины до 20% и температуре ниже 0°С или отсутствия кислорода.

Покоробленности – нарушение формы пиломатериалов при изменении влажности древесины при сушке и хранении. Покоробленность бывает поперечная, продольная и винтообразная.

1.2 Влажность и гигроскопичность

По содержанию влаги различают мокрую древесину с влажностью до 100% и более; свежесрубленную – 35% и выше; воздушно-сухую – 15...20%; комнатно-сухую – 8...12% и абсолютно сухую древесину. Стандартной считают влажность древесины 12%, при которой определяют и сравнивают ее свойства.

Вода в древесине может находиться в двух состояниях – свободном и физически связанном. Свободная или капиллярная вода заполняет полости клеток и сосудов и межклеточное пространство. Связанная или гигроскопическая вода находится в стенках клеток и сосудов древесины в виде тончайших гидратных оболочек на поверхности мельчайших элементов, слагающих стенки клеток.

Когда стенки клеток древесины, насыщены водой, а полости и межклеточные пространства свободны от воды, называют пределом гигроскопической влажности или точкой насыщения волокон. Для древесины различных пород она находится в пределах от 23 до 35%. Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость (от 30 до 80%), обладает огромной внутренней поверхностью, которая активно сорбирует водяные пары из воздуха.

Изменение влажности древесины от нуля до предела гигроскопичности вызывает изменение ее линейных размеров – усушку или разбухание, величина которых зависит от количества испарившейся или поглощенной ею влаги и направления волокон. Линейная усушка для большинства древесных пород не превышает 0,1%, в радиальном направлении – 3...6%, а в тангенциальном – 7...12%. Это сопровождается внутренними напряжениями в древесине, что может вызвать ее коробление и растрескивание. Истинная плотность древесины – 1,54 г/см

3, средняя плотность меньше 1000кг/м3. С изменением влажности средняя плотность древесины меняется.

Пористость древесных пород, применяемых в строительстве, – 50...70%. Теплопроводность вдоль и поперек волокон отличается примерно в два раза. В кислой среде древесина начинает разрушаться при рН ≤ 2. Слабощелочные растворы почти не разрушают древесину. В морской воде древесина сохраняется значительно хуже, чем в пресной воде. В воде большой биологической агрессивности стойкость древесины низкая.

Прочность древесины при растяжении вдоль волокон в 20...30 раз, а при сжатии в 3...6 раз больше, чем поперек волокон. Прочность древесины зависит от влажности в пределах 0...30% (рис. 3.2). Поэтому необходимо всегда учитывать ее влажность, направление действия нагрузки и применять стандартные образцы, не имеющие пороков.

Прочность при сжатии вдоль волокон составляет в среднем 40...60 МПа и сопоставима с прочностью бетона. Прочность при растяжении вдоль волокон в 2...3 раза больше прочности при сжатии в этом направлении и составляет 100...120МПа, и сопоставима с прочностью металлов.

Предел прочности при скалывании вдоль волокон составляет 10...20 % от предела прочности при сжатии в этом же направлении.

Рис.3.2. Влияние влажности древесины на ее прочность при изгибе (1) и при сжатии вдоль волокон (2)

Для получения сравнимых результатов испытания прочность древесины при фактической влажности 8...20% пересчитывают на прочность при стандартной 12%-ной влажности.

R12 = Rw [1 + α(W–12)],

где R12 и Rw – предел прочности образцов соответственно при 12 %-ной и фактической влажности W в момент испытаний; α – поправочный коэффициент на влажность, показывающий, насколько изменяется прочность при изменении влажности на 1%. Значения α при сжатии и изгибе составляют 0,04, при смятии –0,035.

1.3 Хвойные и лиственные древесные породы

В строительстве применяется древесина хвойных пород, с правильным строением ствола и большей устойчивостью к загниванию.

При обработке деревьев получают лесоматериалы.

Круглые лесоматериалы – подразделяют на бревна, подтоварник и жерди.

Бревна строительные и пиловочные из хвойных и лиственных пород должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14см и длину 4...6,5м.

Подтоварник - часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8...13см и длиной 3...9 м. Их используют для различных целей в жилом и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных сооружений.

Жерди с диаметром верхнего торца менее 8...3 см и длиной 3...9м; их применяют для вспомогательных и временных сооружений.

Пиломатериалы. (рис. 3.3): а – пластины; б – брусья; в – четвертина; г – брус с обзолом; д– горбыль; е – необрезная доска; ж – обрезная доска. В зависимости от качества древесины и ее обработки доски делят на пять сортов. Доски высших сортов используют для изготовления элементов деревянных конструкций и столярных изделий.

coolreferat.com

ДРЕВЕСИНА И МАТЕРИАЛЫ ИЗ НЕЕ

Строительные материалы и изделия

3.1. Общие сведения

Древесина — древнейший строительный материал — не утра­тила своего значения и в настоящее время несмотря на ряд суще­ственных недостатков, к которым относятся способность к заг­ниванию, горючесть, анизотропность, а также усушка и разбуха­ние, приводящие к короблению и растрескиванию изделий. Вместе с тем строительная древесина выгодно отличается от других матери­алов высокой прочностью при малой плотности (500...700 кг/м3), легкостью механической обработки. По прочности при сжатии вдоль волокон древесина не уступает бетону, а по прочности при изги­бе значительно превосходит его. При этом древесина легче бетона примерно в 4 раза. По удельной прочности (отношению прочнос­ти к плотности) древесина занимает второе место, уступая толь­ко некоторым стеклопластикам. Пористо-капиллярное строение древесины обусловливает ее низкую теплопроводность, позволя­ющую использовать древесину в качестве стенового материала. Толщина стены из деревянного бруса при одинаковой теплоза­щите помещения в 2,5 — 3 раза меньше толщины кирпичной сте­ны.

По своему химическому составу и взаимодействию с окружаю­щей средой древесина не только безопасна для здоровья челове­ка, но и создает благоприятные условия для его обитания, поэто­му мебель из натуральной древесины и отделка ею помещений ценятся высоко. Как получение (произрастание), так и уничтоже­ние древесины являются естественными процессами и происхо­дят без загрязнения окружающей среды. Использование древеси­ны в качестве строительного материала имеет место на завершаю­щей стадии ее природного цикла — стадии уничтожения, кото­рую невозможно исключить, но можно замедлить. Недолговеч­ность древесины является «платой» за ее экологическую чистоту.

Из многочисленных пород деревьев, произрастающих на тер­ритории России, промышленное значение имеют около полутора
десятков наиболее распространенных из них: из лиственных — дуб, ясень, каштан, вяз, ильм, карагач, бархатное дерево, ди - морфант, лох; из хвойных — сосна, лиственница, кедр, ель, пих­та, тис.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) используются для получе­ния защитных и декоративных покрытий на изделиях. ЛКМ после нанесения на поверхность отвердевают, образуя непроницаемую пленку, которая прочно сцепляется с основанием. Толщина плен­ки может составлять …

Геосинтетические материалы

Геосинтетические материалы — это материалы на основе по­лимерных волокон, проволоки, пленки, тканей, сеток, сотовых каркасов и т. д. Их применяют в гидротехническом строительстве; при строи­тельстве дорог и аэродромов; сооружении хвостохранилищ, …

Полимербетоны и бетонополимеры

Полимербетон отличается от других видов бетона тем, что свя­зующим веществом в нем являются термореактивные смолы (по­лиэфирные, фенольные, фурановые, карбамидные, реже — по­лиуретановые и эпоксидные). Термопластичные полимеры также могут быть использованы, …

msd.com.ua

Лекция № 13 Древесина и материалы из нее Древесину издавна

Documents войти Загрузить ×
  1. Естественные науки
  2. Наука О Здоровье
  3. Гистология
advertisement advertisement
Related documents
СОСТАВ ОГНЕБИОЗАЩИТНЫЙ
Нанокомпозитные древесные материалы
6 класс технологияx
PROSEPT ОГНЕБИО PROF
Инструкция по эксплуатации.
PROSEPT ОГНЕБИО PROF 1. Огнебиозащитный состав для древесины, 1 (высшая) группа огнезащиты.
ПРОИЗВОДСТВО ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Комитет по лесоматериалам Европейская лесная комиссия Distr
Технология (м)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Муниципальный этап всероссийской
Скачать advertisement StudyDoc © 2018 DMCA / GDPR Пожаловаться

studydoc.ru

Древесина и изделия из нее Общие сведения

7

В растущем дереве различают три основные части - корни, ствол и крону. Каждая из этих частей выполняет различные функции в росте дерева и имеет разное промышленное значение.

Корни обеспечивают ствол и кору питательными веществами, содержащимися в почве. Они используются в качестве топлива и основного сырья для лесохимического производства (канифоли, скипидара). Корни некоторых пород деревьев применяются в изготовлении плетеной мебели. В зависимости от породы на долю корней приходится от 15-25 (сосна) до 5-12% (береза) всего объема растущего дерева.

Ствол является основной частью растущего дерева, опорой кроны и проводником питательных веществ от корней к кроне и от кроны к корням. На долю ствола приходится от 65 до 90% всего объема дерева. Из древесины ствола изготовляют различные изделия.

Крона представляет собой ветви с листьями или хвоей. На долю кроны приходится от 6-8 (лиственница) до 10-20% (дуб) всего объема. Ее используют в качестве топлива и сырья для лесохимической промышленности. Из ветвей изготовляют также обручи, плетеную мебель и др.

Макростроение древесины рассматривается в 3-х направлениях: торцевом, радиальном, тангентальном. Эти срезы определяют декоративные свойства древесины.

Торцевой срез - сечение ствола плоскостью, проходящей перпендикулярно его оси. На нем хорошо видны концентрические годичные слои.

Радиальный срез - сечение плоскостью, проходящей по радиусу или диаметру вдоль ствола. Годовые слои на нем имеют вид продольных полос.

Тангентальный срез - сечение ствола по хорде на некотором расстоянии от сердцевины параллельно оси (вдоль ствола не через сердцевину). Годовые слои при таком срезе заметны в виде параболлических кривых и дугообразных линий.

От периферии к центру различают следующие части древесины:

Кора состоит из 2-х слоев: наружнего - пробкового и внутреннего - лубяного. Пробковая часть выполняет защитную функцию, лубяная - место отложения и проводник питательных веществ. Кора пробкового дуба, составляющая до 25% относительного объема, широко применяется в народном хозяйстве.Кора используется также для получения дубильных экстрактов (дуб).

Камбий - состоит из живых клеток, за счет которых идет рост дерева и внутрь и наружу от этого слоя.

Годичные слои образуют основную часть древесины. Внутренняя часть годичного кольца (ранняя древесина) более светлая и рыхлая, образуется весной. Внешняя часть (поздняя древесина) - более темная, плотная и прочная, образуется в летний и осенний периоды. У некоторых пород (дуб, вяз, ясень ильм, карагач) у весенней древесины можно заметить поры. Образуются они крупными и мелкими сосудами, предназначенными для проведения воды. Крупные сосуды чаще расположены в ранней древесине годичных слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо. Эти породы называют кольцесосудистыми, они лучше гнутся, но трудно полируются.

Породы, имеющие равномерно расположенные по слоям поры (рассеяннососудистые) хорошо окрашиваются, легко отделываются - береза, бук, тополь, ольха, орех.

В центральной части ствола клетки отмирают, пропитываются смолистыми, дубящими и красящими веществами, в результате чего образуется ядро, темное по окраске, имеющее высокую плотность и прочность, стойкость к загниванию (дуб, сосна, кедр лиственница, тис, тополь, ива, каштан, орех грецкий).

Расположенные на периферии живые клетки - заболонь - светлым кольцом окружают ядро.

Не имеют ядра заболонные (безъядровые) породы древесины. Безъядровые породы бывают спелодревесными (древесина центральной части ствола содержит влаги меньше, чем периферическая) и собственно заболонными (древесина центральной и перифкрической частей одинакова по содержанию влаги). К спелодревесным относят ель и пихту.

Сердцевина -самая рыхлая часть ствола, поэтому легко разрушается. Расположена она обычно в центральной части ствола, ее диаметр от 1 до 6 мм, у дуба и осины в виде пятиугольной звезды, у ясеня - четырехугольная.

От сердцевины к периферии идут сердцевинные лучи, по которым расходятся питательные вещества по всей толще ствола. На готовом изделии они выглядят в виде точек или черточек. Чем их больше, тем больше блеск древесины.

Смоляные ходы – тонкие каналы в древесине хвойных пород, заполненные смолой. Они являются особенностью сосны, кедра, лиственницы. Смола ухудшает склеивание и отделку древесины, снижает водопоглощение, но повышает теплотворную способность древесины.

studfiles.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о