Самые важные свойства древесины

Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично
Loading...Loading...
Лес для изготовления шпона

Приветствую всех на страницах Блога Андрея Ноака. При долгосрочном строительстве деревянных зданий, строители должны знать свойства древесины как строительного материала очень точно. Поэтому сегодня мы рассмотрим самые важные свойства древесины!

Древесина является органическим, гигроскопичным и анизотропным материалом. Ее тепловые, акустические, электрические, механические, эстетические, рабочие свойства очень подходят чтобы ее использовать в строительстве комфортабельных домов, при этом можно обойтись только деревянными изделиями. А вот с другими материалами это почти невозможно. Но кроме положительных свойств древесина имеет и некоторые недостатки.

Преимущества древесины

Тепловые свойства

Как известно, многие материалы изменяют размеры и объем при изменении температуры. Они расширяются с повышением температуры — это называется линейное и объемное расширение. Так вот это расширение вызывает уменьшение прочности материалов.

Сталь, которая является неорганическим и негорючим материалом (кстати именно поэтому имеет ряд преимуществ, к примеру от пожара) при использовании в зданиях расширяется, и возможно даже разрушение при значительном увеличении тепла.

Дерево практически не расширяется от повышения температуры. Напротив, под действием тепла оно высыхает и приобретает прочность. По теории поры древесины расширяются когда уровень влажности воздуха ниже 0%, но это только научное значение. На практике уровень влажности древесины не опускается ниже 5% даже в самом сухом климате.

Коэффициент теплопроводности древесины является очень низким. Алюминий передает тепло в 7000 раз, мрамор в 90 раз, а стекло в 23 раза быстрее чем древесина. По этой причине дерево используется для изготовления потолков и облицовки стен.

Удельная теплоемкость дерева является очень высокой. Это означает, что необходимо большое количество тепла для увеличения температуры одного килограмма древесины. Для нагрева древесины требуется почти в два раза больше тепловой энергии чем для нагрева камня и бетона, в три раза больше для нагрева стали.

Акустические свойства

Дерево легкий материал и не очень подходит для звукоизоляции, но оно идеально подходит для поглощения звука. Дерево уменьшает количество эха и шумов за счет поглощения звука. По этой причине оно получило широкое применение в концертных залах. Также за счет своей легкости и структуры, благодаря своим свойствам, древесина очень широко используется в музыкальных инструментах.

Электрические свойства

Сопротивление электрического тока абсолютно сухой древесины равно нулю. При повышении влажности сопротивление снижается.

Механические свойства

Хотя древесина является легким материалом, ее прочность достаточно высока. Например, в то время как предел прочности древесины с плотностью 600 кг/м3 равен 100 Н/мм2, предел прочности стали с плотностью 7890 кг/м3 равен 500 Н/мм2.

Европейцы считают прочность по разрывной длине, это когда материал определенной длины разрывается от собственного веса. К примеру разрывная длина обычной стали всего 5,4 км, закаленной стали 17,5 км, еловой древесины 19,8 км, слоистой древесины из бука 28,3 км. Обладая такими уникальными свойствами древесина получила широкое применение в качестве широкозонных конструкций спортивных залов, различных бизнес центров.

Эстетические свойства

Древесина декоративный материал. Каждое дерево имеет свой собственный цвет и дизайн который меняется в соответствии с тем, как она нарезана. Можно найти различные деревянные материалы в соответствии с цветом и дизайном под свое предпочтение. Современные лакокрасочные изделия помогают повысить эстетические свойства дерева.

Антиокислительные свойства

Древесина не окисляется как металл и это большое ее преимущество. Металл ржавеет — дерево нет. Поэтому использование древесины в некоторых случаях может быть предпочтительнее.

Рабочие характеристики

Легкий ремонт и техническое обслуживание дерева. Но в некоторых случаях при ремонте старой древесины и редкой древесины это может быть довольно затратно.

Вывод

Есть более чем 5000 видов пород дерева в мире. Их удельный вес, макро и микроскопические структуры различны.Соответственно, их физические, тепловые, акустические, электрические и механические свойства также различны. Из-за этого разнообразия можно найти дерево для необходимых именно вам потребностей. Например, для теплоизоляции и звукопоглощения, или для прочности при строительстве.

Недостатки дерева и пути их устранения

Есть также и некоторые недостатки у древесины, но большинство из них можно или игнорировать, или устранить.

Усадка и набухание

Древесина является гигроскопичным материалом. Это означает что она будет или выделять или поглощать влагу из окружающей среды стремясь к влажности окружающей среды.

Ухудшение свойств древесины

Древесина может изнашиваться и разрушаться. Агентов, вызывающих износ и разрушение древесины делят на две категории:

  • Биотические (биологические)
  • Абиотических (не биологические)

Биотические агенты это гниение, плесень, грибы, бактерии и насекомые.

Абиотические агенты это солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь.

Сведение к минимуму недостатков древесины

Большинство обычно используемых стратегий для защиты древесины включают сушку, покрытие и/или пропитку.

Тщательный выбор породы древесины для получения необходимых свойств

Дело в том что различные породы древесины по разному поддаются процессу гниения. К примеру дуб, каштан и можжевельник более устойчивы чем их товарищи.

Покрытие

Покрытие обеспечивает защиту древесины, используемой как в закрытом помещении так и на открытом воздухе. Покрытие предотвращает быстрое поглощение и потерю влаги и уменьшает увеличение и уменьшение объемов древесины, которые могут привести к трещинам и другим проблемам.

Но к сожалению покрытие не всегда полностью предотвращает содержании влаги в дереве. Покрытие замедляет, но не останавливает процесс стремления к равновесной влажности.

Кроме замедления стремления древесины к равновесной влажности, покрытие защищает дерево от ультрафиолетовых лучей. Ухудшение качества пленки покрытия увеличивает опасность порчи древесины. Трещины краски могут влиять на более быстрый набор влаги деревом.

Сушка

Древесина не будет подвергаться воздействию грибов при влажности ниже точки предела насыщения клеточных стенок, как нам известно это 30%. Поэтому сушка очень активно используется для исключения воздействия грибов на древесину.

Обработка древесины

Мы можем предотвратить распад древесины путем ее обработки. Но некоторая обработка древесина может нанести вред как человеку так и другим существам, к примеру домашним питомцам. Консерванты древесины делятся на две группы: на водной и химической основе.

Около 75% древесины из всей обрабатываемой, обрабатывается водными консервантами, они более безвредны. А вот столь распространенный креозот который очень эффективно защищает древесину в прямом контакте с грунтом, это продукт на химической основе.

Ремонт древесины

Древесина в процессе эксплуатации периодически подвергается ремонтам. Для этого оконные рамы, дверные проемы, деревянный брус или балки на участках нуждающихся в ремонте проводят зачистку ножиком старой испорченной древесины, а возможно даже и дрелью с сверлом если требуется глубокий ремонт, затем все участки заполняют соответствующими обрабатывающими веществами.

Подверженность горению

Одним из главных недостатков древесины является легко воспламеняемость. Древесина состоит из органических соединений, которые состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому ее классифицируют как горючий материал.

Использование толстой обожженной древесины является хорошим способом уменьшения вероятности возгорания, этот процесс называется старением. Внешний обжег поверхности превращает наружный слой древесины в уголь. Древесный уголь в свою очередь является эффективным тепло изолятором, поэтому обожженная древесина имеет меньшую вероятность возгорания.

Использование антипиренов

Применение антипиренов не делает древесину негорючим материалом, данная технология снижает скорость распространения и проникновения огня и повышает точку возгорания, тем самым улучшаются огнеупорные свойства древесины.

Удачи и до новых встреч!

Ваш комментарий