Химическая стойкость и модификация древесины.

Химическая стойкость древесины зависит от концентрации и длительности воздействия растворов кислот и щелочей. Органические кислоты (уксусная, молочная и т.п.) не разрушают этот материал, в равной мере как и слабощелочные растворы. Неорганические кислоты (серная, фосфорная) обезвоживают древесину, вызывая ее обугливание.

Модификация древесины — это направленное изменение свойств древесины, позволяющее комплексно улучшить свойства древесины, повышая ее прочность, стабильность размеров и форм, химическую стойкость, био- и огнестойкость и снижая влаго- и водо-поглощаемость и набухание. Модифицированную древесину целесообразно применять в панелях покрытия и стеновых панелях, особенно в сооружениях с агрессивной средой. Для модификации рационально использовать древесину березы.
Технологический процесс производства модифицированной древесины состоит из следующих основных операций:
Сушка древесины
Механическая обработка
Приготовление модификатора
Наполнение модификатором
Полимеризация модификатора в древесине
Окончательная механическая обработка

Процесс приготовления модификатора определяется видом применяемого для пропитки состава. При использовании различных фенольных соединений процесс подготовки, как правило, состоит из доведения модификатора до необходимой вязкости, которая не должна превышать 35—38 с по вискозиметру ВЗ-1 с соплом № 5.
Сушка пиломатериалов производится до влажности древесины 12— 16%, так как при этой влажности достигается наилучшее наполнение древесины модифицирующими полимерными материалами.
Механическая обработка пиломатериалов, подлежащих модификации, включает обрезку, вырезку дефектных мест и острожку с припуском на чистовую острожку после модификации.
Введение в древесину модификатора осуществляется с помощью установки для пропитки древесины под давлением с предварительным вакуумированием. Выбор давления обуславливается характеристикой применяемого модификатора, его вязкостью и степенью наполнения им древесины. При введении в древесину низковязких мономеров давление колеблется от атмосферного до 4 кгс/см². Применение фенольных соединений требует увеличения давления до 8—10 кгс/см².
Полимеризация введенного модификатора — завершающая операция технологического модифицирования древесины, В практике получения модифицированной древесины применяют следующие способы полимеризации модификатора — термический, радиационный, химический.

 

 

14.. Пороки и дефекты древесины.

Пороки древесины, особенности и недостатки отдельных участков древесины, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования. П. д. возникают в растущих деревьях (сучки, кривизна и др.), в лесоматериалах (синева, побурение и др.), некоторые П. д. характерны как для растущих деревьев, так и для срубленных (трещины, гниль, червоточина). П. д. механического происхождения, образующиеся при заготовке древесины, её транспортировке, механической обработке и т.п. процессах, называют дефектами обработки. Влияние П. д. определяется его видом, размерами, расположением, а также назначением лесоматериала. Поэтому П. д., нежелательные в одних видах лесоматериалов, могут не приниматься во внимание в других и цениться в третьих. Например, свилеватость недопустима в резонансной древесине, безразлична в рядовых пиломатериалах и высоко ценится в облицовочном шпоне— придаёт ему декоративность.

К основным П. д. относятся сучки, трещины, грибные поражения, кривизна, наклон волокон и червоточина. Сучки — части ветвей, заключённые в древесине. Сучки ухудшают внешний вид и нарушают однородность строения древесины, вызывают искривление волокон и годичных колец, снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и при изгибе; вместе с тем сучки повышают прочность при поперечном сжатии и продольном скалывании. Трещины — разрывы древесины вдоль волокон под действием внутренних напряжений; направлены либо по радиусу, либо возникают между годичными кольцами. Трещины образуются при росте дерева, а также от низких зимних температур и при сушке лесоматериалов. Трещины нарушают целостность древесины, что ведёт к снижению сё прочности. Важнейшие из грибных П. д. — гниль древесины и грибные окраски (см. Грибы паразитические). Одни гнили (например, ядровая) поражают только растущие деревья; развитие этих гнилей обычно прекращается в срубленном дереве. Др. гнили (например, заболонная) разрушают влажную древесину лесоматериалов; особенно опасна наружная трухлявая гниль, которая образуется не только в непросушенной, но и в относительно сухой древесине. Все гнили резко снижают механические свойства древесины. Как и гнили, грибные окраски возникают в растущих деревьях (ядровые пятна и полосы) и в срубленной древесине (заболонные окраски, например синева). Ядровые пятна и полосы, вызываемые возбудителями ядровой гнили, являются первой стадией развития этой гнили. Заболонные грибные окраски появляются под воздействием деревоокрашивающих грибов, не вызывающих образования гнили. Грибные окраски практически не сказываются на механических свойствах древесины, но изменяют её внешний вид, а также газо- и водопроницаемость (например, синева увеличивает проницаемость, побурение — уменьшает). Пропитка древесины антисептиками предохраняет её от развития грибных П. д. Наклон волокон — отклонение направления волокон древесины от параллельности продольной оси сортимента. Наклон волокон затрудняет строжку и раскалывание древесины, ухудшает способность к загибу (см. Гнутьё древесины), служит причиной повышенной продольной усушки и коробления, снижает прочность при растяжении вдоль волокон и изгибе. Червоточина — ходы и отверстия, проделываемые в древесине насекомыми. Деятельность большей части насекомых прекращается после окорки древесины, а также после сушки или обработки древесины антисептическими средствами. Поверхностная червоточина (глубина до 3 мм)не влияет на механические свойства древесины; более глубокая — нарушает целостность древесины и при большом развитии снижает её прочность. Обычно червоточина влечёт за собой поражение древесины заболонными грибными окрасками и заболонной гнилью.

15.. Назначение строительных материалов на оcнове древесного сырья: конструкционные и отделочные, теплоизоляционные и акустические, погонажные и столярные.

Материалы из древесины применяют в строительстве в качестве конструкционных, отделочных, теплоизоляционных, акустических и столярных изделий.

К конструкционным материалам относят круглые лесоматериалы, пиломатериалы, фанеру, древесные слоистые пластики, фибролит, арболит, цементно-стружечные плиты.

Круглые лесоматериалы получают путем очистки от коры и распиловки стволов деревьев. В зависимости от диаметра верхнего торца их подразделяют на бревна (не менее 14 см), подтоварник (8 – 13 см) и жерди
(3 см).

Толстые короткие лесоматериалы диаметром более 200 мм называют кряжами, их используют для изготовления древесного шпона, фанеры; бревна – для выработки пиломатериалов, возведения бревенчатых домов, изготовления свай, гидротехнических сооружений, элементов мостов, опор линий связи, радио- и электропередачи; подтоварник и жерди – для вспомогательных и временных сооружений.

При раскрое бревен получают пиломатериалы различного вида и размеров (брусья, шпалы, доски). Из бревен, досок и брусьев изготавливают клееные конструкции: рамы, арки, фермы, балки, сваи, прочность, жесткость и несущую способность которых повышают путем армирования стальными стержнями, проволокой, сеткой или стеклопластиковой арматурой.

Фанера представляет собой листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона таким образом, чтобы направление волокон в смежных слоях было взаимно перпендикулярным.

Шпон – тонкий листовой материал, полученный лущением или строганием на специальных станках распаренных кряжей.

С целью повышения прочности, твердости и жесткости при изготовлении фанеры между ее слоями прокладывают металлическую сетку. В этом случае фанера называется армированной и может применяться в особо ответственных конструкциях.

В качестве конструкционного материала фанерные трубы используют для колонн, мачт, опор, ферм.

Древесные слоистые пластики представляют собой листовой материал, полученный методом прессовки нескольких слоев шпона, пропитанного при высокой температуре высокомолекулярными смолами.

Из пластиков выполняют обшивку градирен, конструкции жестких пространственных оболочек для покрытия помещений больших пролетов (крытые стадионы, цирки, рынки), наружную и внутреннюю отделку производственных помещений.

Фибролитом называют плитный материал из тонких длинных древесных стружек и минерального вяжущего (чаще - портландцемента). Плиты фибролита можно пилить и сверлить обычными деревообрабатывающими инструментами, в них легко забивать гвозди и ввертывать шурупы; они хорошо оштукатуриваются и окрашиваются; прочно сцепляются с незатвердевшим бетоном и надежно крепятся к поверхности бетонных и каменных конструкций.

В зависимости от плотности выпускают конструкционный, теплоизоляционный и акустический фибролит.

Конструкционные фибролитовые плиты применяют в качестве перекрытий, перегородок и покрытий сельскохозяйственных и складских зданий, а также стен деревянных стандартных домов, теплоизоляционный и акустический – для обеспечения комфортных условий проживания и работы в жилых и общественных зданиях.

Арболит представляет собой легкий деревобетон на минеральном вяжущем.

Для изготовления арболита используют дробленые отходы лесопиления и переработки древесины различных пород, а также измельченные сучья, ветви, вершины, горбыли, рейки.

В качестве минерального вяжущего чаще применяют портландцемент, реже – известь с гидравлическими добавками, в отдельных случаях – магнезиальные и гипсовые вяжущие. Технология изготовления аналогична фибролиту.

Из арболита делают навесные и самонесущие панели наружных и внутренних стен, плиты покрытий. Поверхность панелей защищают асбестоцементными листами на шурупах, цементным раствором, керамической плиткой. Не разрешается использовать изделия из арболита для цоколей, стен подвалов.

Перспективным материалом для деревянного домостроения являются цементно-стружечные плиты. В отличие от фибролита и арболита эти плиты прессуют при повышенном давлении, поэтому они имеют большую плотность и прочность. Цементно-стружечные плиты применяют для наружной обшивки стеновых панелей жилых домов, изготовления санитарно-технических кабин.

Выбор материалов для внутренней отделки зависит от назначения помещений, условий эксплуатации и капитальности зданий. Для отделки стен в жилых комнатах применяют вагонку, в помещениях общественного назначения – цементно-стружечные, древесностружечные, твердые древесноволокнистые плиты с отделкой лицевой поверхности декоративными лакокрасочными составами, полимерными пленками, пластиком или шпоном ценных древесных пород.

Древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты получают методом плоского прессования отходов древесины (стружек, опилок), смешанных с горячими синтетическими смолами или клеем. Аналогичные по свойствам плитные материалы отходов производят на основе переработки льна (костры) или костры в сочетании с древесными волокнами.

Для облицовки внутренних стен общественных административных и производственных зданий применяют декоративную фанеру с отделкой лицевой поверхности специальной бумагой, имитирующей текстуру ценных пород древесины или ткани, пленочным покрытием, строганым шпоном. Если проектом предусмотрена улучшенная или высококачественная отделка, используют древесные слоистые пластики.

При производстве отделочных работ широкое применение нашли обои, которые применяют для оклейки стен и потолков. Это рулонный материал на бумажной основе с печатным или рельефным рисунком.

Для покрытия полов в жилых и общественных помещениях применяют доски, паркет, паркетные доски, древесностружечные и твердые древесноволокнистые плиты. Эти материалы нельзя использовать в помещениях с влажным режимом эксплуатации (влажность более 60 %) и большими нагрузками (полы в вестибюлях, торговых залах, столовых).

Такие материалы, как теплоизоляционный фибролит, арболит, мягкие древесноволокнистые плиты средней плотностью 175 – 500 кг/м³, применяют для утепления тонких кирпичных и бетонных стен в сельскохозяйственных постройках, ограждающих стеновых конструкций жилых, общественных и промышленных зданий с сухим режимом эксплуатации.

Акустические фибролитовые и мягкие древесноволокнистые плиты применяют при строительстве зданий аэропортов, фойе театров, кафе, ресторанов, используя их для выполнения звукопоглощающих подвесных потолков. Для улучшения акустических свойств на их поверхность наносят специальные объемные штукатурки или выполняют перфорацию.

К столярным изделиям относятся оконные и дверные блоки, подоконные доски, ворота.