Lemnul ca material de construcție pentru constructii

Toate speciile de arbori sunt împărțite în conifere și foioase. Rasinoase difera de fibre mai mari, lemn de esență tare și cu granulatie prezența în structura lor a mai multor substanțe rășinoase. Se substanțe rășinoase crește putrezirea lemnului soprotiv¬lyaemost. Prin urmare, constructii din lemn sunt realizate în principal din lemn de esență moale. Pe baza acestei podrob¬nee insista asupra structurii și proprietăților moale.

STRUCTURA lemn de esență moale

Lemnul are o structură fibroasă stratificată tubulară. În secțiune transversală constă dintr-un trunchi de scoarță de copac, strat subțire Cambium, alburn, porțiunea duramen și miez. Cambium - este o parte vie a trunchiului, care se află sub scoarță. Consumul de creștere seva, Cambium direct implicată în creșterea copac, organizează câștigul principal din lemn și scoarță de copac. Nucleul - partea centrală a diametrului interior al tubului de numai 3-5 mm. Aceasta se referă mai mult la defectele sporului natural decât porțiunea utilă pentru lemn, deoarece constă din celule libere cu emisii reduse de rezistență. Prin urmare, plăcile cu ecartament mic (bord) de bază cu aparțin a doua și a treia clasă și nu sunt recomandate pentru utilizare în elementul de tensionare care poartă structuri.

Toată partea esențială a unui trunchi de copac situat între stratul subțire al Cambium și miezul și care cuprinde o celulă puternică și densă este format din două părți: nucleul și alburn. Alburn - tineri, bucata neomertvevshaya de lemn, care este mai aproape de conturul exterior al țevii și realizează o mișcare ascendentă de suc de rădăcini la coroana arborelui. Nucleul - vechi, piesa cea mai durabilă și densă de lemn, care nu ia parte la mișcarea de suc. Este în partea de sunet este cel mai mare număr de rășini care conferă rezistența materialului și substanța Phytoncidal izolată. Cu varsta, dimensiunea miezului lemnului crește datorită părții de tranziție în alburn de sunet si latimea alburn scade treptat. Cele mai multe materiale de construcție durabilă obținută din duramen. Pentru a distinge alburn de nucleu, este necesar să se acorde o atenție la culoare: Alburnul este de obicei mai deschisă, nucleul mai întunecat. Excepția este lemnul de molid, în care nucleul alburn otli¬chit mai greu. Din punct de vedere al microstructurii în vrac de pastă de lemn (95%) este constituită din fibre de lemn, care sunt situate de-a lungul tulpinii copac în creștere și care constau din coji tubulare alungite de celule moarte numite traheide.

Traheide în secțiune transversală are un gol în formă aproape dreptunghiulară. pereții lor poroase sunt mai multe straturi plex fibrile subțiri - fibrilele formate din molecule de celuloză filamentare. Celuloza este o parte volo¬kon care formează cadrul lor și oferindu-le putere. Spațiile dintre fibrele sunt umplute substanță intercelulară structură amorfă kletkami- - lignina, care cleiuri fibrele împreună. Astfel, componentele de celuloză și lignină de substanță de bază din lemn yavlya¬yutsya. O imagine simplificată, dar intuitivă a structurii moale se compară cu un fascicul de paie, în care fibrele din paie individuale interconectate sklee¬ny lateral adeziv al structurii amorfe.

creșterea copac se datorează diviziunea celulelor Cambium numai în perioada de primăvară și de vară-toamnă. În timpul iernii, copacul nu este în creștere. În fiecare an, copacul adaugă un strat de lemn. În fiecare strat prezent de lemn anual devreme și târziu. Timpurie Lemnul traheide are o mare dimensiuni ale secțiunii transversale și cu pereți subțiri. La sfârșitul anului lemn - traheide cu dimensiuni ale secțiunii transversale mai mici, dar cu ziduri mult mai groase. Astfel, lemnul târziu în structura sa are mai puțin nulă și mai multe substanțe din lemn. Prin urmare, este mai dens, mai inchisa la culoare si mai puternic decât lemnul timpuriu. În conifere 70-90% din ciclul anual este de lemn timpurie și numai strat anual - un strat de lemn, care este format din arborele de creștere anual din afara cilindrului sub scoarță. O secțiune transversală a unei conifere inele de creștere copac prezentate ca benzi alternative de lumină și întuneric, numărul de perechi de vârstă copac corespunzătoare ani. cherestea timpurie - parte a inelului anual, care a fost format în primăvară, cu un exces de umiditate, atunci când creșterea continuă rapid. cherestea târziu - o parte a inelului anual, care a fost format în perioada de vară-toamnă, atunci când umiditatea este mai mică de creștere a încetinit, dar încă suficient de nutrienți. Swirls - fibre îndreptate radial din lemn (bază ramuri); cauza o curbură a trunchiului principal-ondulării. noduri de lemn diferă de cea mai mare parte a trunchiului tverdo¬styu a crescut, de culoare mai inchisa si are un sistem independent de inele anuale. Swirls reduc rezistența lemnului, inhiba procesarea sa, de a crea o presiune internă în elementele de lemn.

granulație fină (câștig ondulat) - aranjament sinuoasă sau încurcate de fibre care formează ondulării. câștig Curly crește densitatea lemnului în locația sa. La fel ca swirls supra-complică prelucrarea lemnului și creează tensiuni interne.

10-30% - lemn târziu. Cu cât este mai târziu lemnul în straturile anuale, cu atât mai puternic „pur“ (adică, fără noduri, dungi, kososloya și alte vicii) dreve¬sina. În modele de lemn din lemn ar trebui să fie utilizate care conțin în structura lor cel puțin 20% din lemn cu întârziere.

Structura lemnului distinge, de asemenea, razele medulare, care conifere ocupă aproximativ 7% din volumul total de cherestea, si in foioase - 18%. Aceste celule au o direcție radială, astfel ajutând la ciobire lemnului în direcția tangențială (paralelă cu cereale) și crește puterea de strivire în direcția radială (perpendicular pe cereale). Că ele formează o ramură (și, prin urmare, noduri).

Hardwoods are mai multe distinct de structura de conifere din pereții celulari din fibre de lemn koto¬roy sunt formate din trei straturi de microfibre. Fiecare dintre straturile microfibră este direcționat într-o spirală, cu un unghi diferit față de axa prodol¬noy celulei. Direcția elicoidală a pereților celulelor de lemn de esență tare, în special, cele mai frecvente în România de mesteacăn, conduce la deformării și crăparea în timpul uscării lemnului și deteriorarea nailability. Prezența acestor lacune și rezistență scăzută la putrezească limita utilizarea de lemn de esență tare pentru structuri din lemn. Cu toate acestea, caracteristicile de înaltă rezistență din lemn de esență tare din lemn masiv (inclusiv mesteacăn) permite să le folosească pentru fabricarea de mici elemente de legătură (cuiere, ancore, suprapuneri), precum și susținerea componentelor responsabile. Aceste părți din stejar nu poate antiseptice, iar acestea trebuie să fie antiseptic de mesteacăn.

De asemenea, fibre tubulare substanță intercelulară, o rășină și lu¬chey medular, lemn conține o cantitate mare de umiditate (soluție apoasă de sare). Toate umiditatea conținută în lemn pot fi împărțite în trei tipuri: deschis, higroscopică și chimic de umiditate legat. higroscopic liberă și umezeală poate fi îndepărtat din lemn prin uscare. Punct de vedere chimic de umiditate legat este eliberat din lemnul numai în timpul prelucrării sale himi¬cheskoy, precum și putrefacția sau arderea. Apropo, la 1 rot cub. de metri de lemn de la ea reprezintă aproximativ opt litri de apă.

Cantitatea de apa din lemn este evaluată astfel încât indicatorul său de umiditate. lemn verde are un conținut de umiditate de 80-100%, iar umiditatea lemnului splav¬noy poate ajunge la 180-200%. Cherestea piese de construcție trebuie să fie utilizat cu un conținut de umiditate variind de la 8 la 20%. Acesta a obținut acest lucru prin exponent în procesul de uscare organizat în mod corespunzător.

Redus de umiditate de până la 30% realizată prin uscare cu aer în stive. Procesul cel mai dificil și, în general, responsabil uscare a lemnului este un proces de uscare de 30 până la 8-20% umiditate. Se consideră că umiditatea maximă higroscopic, care poate colecta lemn este la o temperatură de 20 ° C timp de aproximativ 30% (așa-numitul punct de saturație din fibre). punctul de saturație a fibrelor este o limită pentru puterea modificărilor de lemn în funcție de umiditatea. Acest lucru se datorează, yasnyaetsya că odată cu scăderea conținutului de umiditate de 200 până la 30% din lemnul este îndepărtat numai apă liberă și îndepărtarea apei libere nu provoacă o contracție, și în consecință deformările. (Est cherestea durata de uscare a lemnului verde la un conținut de umiditate de 30% indicat în tabel). se întoarce de umiditate suplimentare (deja higroscopice) se produce mult mai lent. Mișcarea și revenirea umidității la vysy-Haniyeh apare atât peste și de-a lungul cereale, cu toate acestea, cu o mai mare intensitate de umiditate se mișcă de-a lungul fibrelor. Mișcarea peste umiditatea cerealelor la uscare duce la o stare în care straturile exterioare ale lemnului a secat, iar interior rămâne umed. Acest lucru creează tensiuni interne nedorite în secțiunea transversală a elementului de lemn, care cauzează fisurarea sau deformarea acesteia.

Pentru a evita acest efect nedorit, este important ca straturile exterioare și interioare se usuce uniform. Astfel de condiții creează un mod de uscare ușoară, în care toate procesele au loc mai lent și la o temperatură mai mică decât în ​​mod rigid sau normal.

Pe de altă parte, prin creșterea umidității 0 până la 30% din celule sunt saturate cu scoici de apă, se umflă din lemn și creșterile detaliile constructive observa- tori Moisture Free - umiditate, umplere partial sau complet cavitatea internă a celulelor lemnului și spațiul extracelular. Higroscopic umiditate - umiditate, care a absorbit pereții celulelor poroase; cantitatea de capacitatea sa limitat de celule de a absorbi, care este higroscopic. Punct de vedere chimic legat de umiditate - apă, parte a compoziției chimice a substanței din lemn. umiditatea lemnului - raportul dintre masa de apă conținută în lemn, greutatea absolut uscat (adică, fără conținut de umiditate liberă și higroscopic), lemn, exprimată ca procent. Contracția - reducerea dimensiunilor liniare și volumul lemnului prin îndepărtarea din ea absorbant de umiditate. îndepărtarea liber de umiditate nu produce o contracție. Cu cât pereții celulari per unitatea de volum de lemn, umiditate mai higroscopice în aceasta și o contracție mai mare.

Modificarea formei unui arbore prin uscare

Colmatare - remodelarea de cherestea si semifabricate in timpul de uscare, precum și tăierea și depozitarea necorespunzătoare. Cel mai des flambaj apare din cauza diferențelor în amploarea contracției diferitelor direcții structurale (adică în direcțiile radială și tangențial) .Dacă aceasta situație economică deficitară (de exemplu, în peretele casei) într-un element de lemn minut pot fi tensiuni interne considerabile, ceea ce va conduce, de asemenea, deformări (bombat) a elementelor și structurilor din lemn. De asemenea, este important să se știe că mai dens este lemnul, cu atât mai mare dimensiunea de contracție și de umflare, ceteris paribus. În consecință, dimensiunile de contracție în direcție radială și tangențială la lemn cu întârziere (mai dens) este mult mai mare decât cea a precoce (mai poros).

umiditatea lemnului standard este considerata o umiditate de 12%. A fost sub o astfel de umiditate în comparație cu toate proprietățile lemnului.

avantaje rasinoase

Împreună cu astfel de caracteristici relevante ca, celule de vârf naturale de mediu, capacitatea de a „respira“ și pentru a crea o atmosferă favorabilă în cameră, lemn de esență moale are o întreagă serie de caracteristici pozitive, care fac casa din lemn durabil, cald, fiabile, durabile și economice.

Lumina greutate. Lemn de conifere utilizate în construcții, densitatea sred¬ney de 500 kg / m3 până la 15,7 ori mai ușoare decât oțelul și de 4,8 ori din beton usoare care poz¬volyaet reduc semnificativ costurile de materiale pentru transport, bazele de mașini, pentru a renunța grele mecanisme de ridicat pentru construcția de clădiri și structuri. Rezistența ridicată specifică. O măsură a eficacității construcțiilor realizate din diferite materiale este așa numitul material de rezistență specifică. Dacă ținem cont de faptul că rezistența calculată (adică, rezistența la întindere), în medie lemn la 14 MPa (mPa), 230 oțel MPa și B25 klas¬sa beton - 30 MPa, raportul lemnului la rezistența de proiectare la densitatea este de 28 oțel - 29,3, iar pentru beton - 1 2,5 unități. Astfel, puterea specifică a lemnului doar 4,4% mai mică decât oțelul, și 122% mai mare decât betonul. Această cifră confirmă utilitatea lemnului și, în chastnos¬ti, lipite structuri din lemn par cu structuri metalice în clădiri bol¬sheproletnyh în cazul în care structurile de greutate proprii este crucială.

Elasticitatea și vâscozitatea. Dintre toate materialele de construcție tradiționale tol¬ko lemn, având o elasticitate ridicată, permite clădirii să răspundă la soluționarea diferențială a fundațiilor și fără apariția de fisuri în părțile de lemn, și face posibilă renunțarea fundațiilor melko¬go de penetrare. Caracterul vâscos al distrugerii structurilor din lemn permite transferuri de putere la elementele structurale, ceea ce exclude posibilitatea de colaps instantaneu.

dilatare termică ușoară. dilatarea termică a miezului-VECINO în timpul încălzirii sau răcirii este semnificativ mai mică decât cea a altor materiale de construcție. De exemplu, coeficientul de dilatare termică de-a lungul lemnului este de numai volo¬kon 3,6x10'6 otel - 11,5x10 6, aluminiu - 23,8-27x10'6, beton. - 12,6x10 „6 grade Aceasta sugerează că, că, în condiții de căldură extremă ele¬menty din lemn va avea o alungire de 2,5 ori mai puțin decât oțelul, este de 2,8 ori mai mică decât cea a betonului, și de 5,7 ori mai mică decât cea din aluminiu. prin urmare, nu este nevoie dezmembra clădiri din lemn blocuri delimitate de lungimea rosturilor de dilatație dispozitivului.