Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Декабря 2012 в 07:24, реферат
Дерево как материал характеризуется целым рядом качеств, которые имеют большое значение для того, кто работает или только начинает работать с ним. Во-первых, это свойства, которые условно можно назвать внешними: цвет, блеск и текстура, то есть рисунок, который можно увидеть на разрезах древесины. Эти свойства важны, поскольку широко используются в декоративных целях. Во-вторых, у древесины есть внутренние свойства, среди которых можно было бы упомянуть прочность, способность удерживать металлические крепления
Красивый вид
древесине могут также
Свилеватость (волнообразное и путаное расположение волокон вдоль оси ствола) и косослой (винтообразное, или спиральное, расположение волокон) также делают распил дерева очень красивым. Однако поскольку такие свойства древесины делают древесину менее прочной и более трудно обрабатываемой, свилеватую древесину применяют в основном в отделке. Текстуру можно подчеркнуть при помощи прозрачных лаков. Перейдем к свойствам, которые мы назвали внутренними.
Прочность древесины определяется породой дерева, плотностью, влажностью, наличием пороков и направлением действующей нагрузки. Самое заметное влияние на прочность древесины оказывает связанная влага, то есть та влага, которая пропитывает клеточные оболочки. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30%), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины.
При работе с древесиной следует также учитывать ее влажность. Как уже было указано, влага в древесине бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Вспомните, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, буквально за несколько часов. Связанная влага, напротив, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется его объем. Последний процесс, то есть уменьшение объема древесины при испарении связанной влаги, называется усушкой. Уменьшение объема древесины при ее высыхании неодинаково по различным направлениям. Вдоль волокон средний объем усушки измеряется 1мм на метр длины. Поперек волокон от коры к сердцевине при усушке толщина дерева может уменьшиться на 3-5%, а поперек волокон по окружности годичных колец - 6-10%, то есть соответственно на 3-5 см и 6-10 см на метр. При выполнении работ, не требующих большой точности, усушка никакой роли не играет, однако в некоторых случаях она может иметь значение.
По величине коэффициента объемной усушки российские древесные породы можно разделить на три группы:
· малоусыхающие (ель, пихта, кедр, белый тополь и др.);
· среднеусыхающие (дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа и др.);
· сильноусыхающие (клен остролистный, граб, сибирская и даурская лиственницы, березы плакучая и белая).
При сушке дерева также следует учитывать, что влага испаряется из дерева неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на повержноети и сжимающее внутри, в результате чего "на дереве могут появиться трещины. Внутренние напряжения сохраняются в уже высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины. Остаточные напряжения можно снять, слегка смочив поверхность древесины водой.
Твердость - это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел. По степени твердости древесные породы можно разделить на три группы:
· мягкие (сосна, ель, кедр, пихта, осина, липа, ольха, тополь);
· твердые (береза, бук, вяз, лиственница сибирская, ясень, ильм, карагач, клен, яблоня);
· очень твердые (граб, кизил, самшит, акация белая, береза железная).Отдельно следует остановиться на так называемых технологических свойствах древесины. К ним относятся способность древесины удерживать в себе металлические крепления, ее износостойкость, способность древесины к гнутью и сопротивление древесины раскалыванию. Мы остановимся лишь на двух первых из них.
При вбивании гвоздя или ввинчивании шурупа в древесину перпендикулярно волокнам последние частично разрываются, а частично изгибаются. Чем больше давление, которое оказывают на гвоздь или шуруп огибающие их волокна, тем крепче они держатся в дереве. Способность древесины удерживать в себе металлические крепления тесно связана с ее плотностью и влажностью. Так, чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей в древесину, а сухая древесина удерживает в себе гвозди гораздо хуже влажной. Износостойкость древесины - это ее способность противостоять разрушению в процессе трения. Здесь опять-таки можно упомянуть несколько закономерностей:
· древесина больше изнашивается с боковой стороны, чем с торцовой;
· чем больше твердость и плотность древесины, тем меньше ее изнашиваемость;
· влажная древесина больше подвержена износу.
Хвойные породы
Мягкие сорта древесины
Хвойные деревья относительно быстро растут. Они дешевле лиственных пород. Широко используются в строительстве домов и столярном деле, а также при производстве искусственных досок и бумаги. Цвет древесины существенно варьируется не только в пределах породы, но и в пределах породы. К таким породам относятся сосна, ель, тис, пихта.
Сосна |
СОСНА - наиболее распространенное дерево хвойной породы. Сосна является самым распространенным строительным материалом. Свойства. Ствол у сосны обладает наибольшей прямотой и отсутствием дефектов. Хорошо пропитывается антисептиками. Порода ядровая, со смоляными ходами. Древесина сосны мягкая, умеренно легкая, механически прочная, не пластичная, она хорошо обрабатывается и отделывается только после обессмоливания. Cосна представляет собой наиболее мягкий материал и меньше подвержена изменениям, вызванным влиянием влажности. Цвет древесины. Древесина
цвета молочной карамели, яркая с многочисленными
тонкими прожилками. Заболонь желто-белого
цвета. Применение: строительные и столярные работы, изготовление стен деревянных домов, оконных переплетов, дверей, полов, судостроение. |
Ель |
ЕЛЬ - относится к хвойным породам деревьев. Свойства: блестящая прямослойная древесина с однородной текстурой без ядра с большим числом сердцевинных лучей. По ряду характеристик уступает сосне. Ель имеет большое количество мелких и средних сучков, что существенно ухудшает ее потребительские свойства. Древесина у ели менее смолистая, чем у сосны, поэтому более подвержана загниванию и менее влагостойка. В то же время ель мало подвержена короблению. Ель хорошо обрабатывается и склеивается. Большое количесво сучков затрудняет применение в ответственных столярных конструкциях. Долгое время сохраняет натуральный цвет. Цвет древесины. Светло-желтая,
чуть золотистая безъядровая, порода.
Ранняя древесина почти белая, поздняя
светло-желто-коричнего цвета. Применение Ели: строительные и столярные работы, производство тары, фанеры, в общем, то же что и у сосны с учетом того, что ель более подвержену загниванию. |
Лиственница |
Мягкие породы древесиныЛиственница - хвойное дерево, растущее в европейской части преимущественно в горной местности. Характеристика лиственницы: Древесина лиственницы имеет красновато-бурый цвет, мелкослойная, с резкой разницей между весенними и летними частями годичного кольца. Текстура однородная. Ядро имеет тёмную окраску, заболонь - светлую. Древесина лиственницы сильно смолистая. Очень трудно обрабатывается. Лиственница обладает высокими физико-механическими свойствами, прочность и плотность лиственницы примерно на 30% выше, чем у сосны. Лиственница устойчива к воздействию высокой влажности окружающей среды и к гниению. Имеет небольшую сучковатость. Лиственница мало подвержена короблению. Лиственница как никакой другой материал требует умеренного режима сушки. При интенсивной быстрой сушке в древесине лиственницы появляются внутренние трещины Биостойкость. Обладает высокой прочностью к загниванию, но труднее обрабатывается и легко раскалывается. Она идеально подходит в качестве стенового материала, используется как материал для конструкций (балки, стропила). Применение: При строительстве домов, лиственница применяется там, где требуется высокая стойкость против гниения. Используется при производстве паркетных планок, в мебельном производстве, обшивке судов. |
Кедр |
Кедр сибирский - относится к хвойным
породам деревьев. Характеристика: Древесина кедра
мягкая, легкая с красивой текстурой. Ядро
жёлто-красного цвета, заболонь жёлто-бурая
мало отличающаяся от ядра, годичные слои
хорошо видны. Ствол прямой и толстый.
По своим физико-механическим свойствам
занимает промежуточное место между елью
и пихтой. Хорошо обрабатывается и даёт
чистую поверхность. При нагревании древесина
кедра выделяет уникальный аромат, который
благотворно на нервную систему, а также
убивает практически все болезнетворные
микробы. |
Пихта сибирская |
Пихта сибирская - хвойное дерево, растущее на северо-востоке европейской части России, в Сибири. Характеристика пихты: Древесина пихты имеет белый цвет со слабым желтоватым или с лёгким бурым оттенком с прямыми волокнами и тонкой текстурой. Ядра у пихты нет. Она мягкая и легкая, хорошо колется. Древесина пихты по своему качеству сходна с древесиной ели, но не имеет смолы, поэтому она менее устойчива против загнивания. Ни в чем не уступает ели только пихта кавказкая. Применение: в домостроении, применяется наравне с елью в сухих проветриваемых местах. Изготавливаются оконные блоки, двери, полы, плинтуса и т.п. Во внешних деревянных конструкциях не используется ввиду низкой стойкости против загнивания. |
Лиственные породы
Твердые сорта древесины получают из лиственных пород деревьев относящихся к отряду покрытосеменных. У лиственных пород деревьев более сложная структура. Они стоят в эволюционной лестнице на ступеньку выше хвойных деревьев. Большинство лиственных деревьев в умеренных климатических зонах являются листопадными и зимой теряют листву.
Твердые сорта древесины обычно более долговечны и разнообразны по цвету, текстуре и узору и обычно дороже мягких (хвойных) сортов. Широко используются при производстве мебели, при токарных и столярных работах, при строительстве домов, при производстве фанеры, шпона и т.п. К таким породам относятся ольха, береза, ясень, липа, орех. Наиболее твердые породы деревьев дуб, тик. Наиболее мягкие береза, липа. К лиственным деревьям относится одно исключение, самое мягкое дерево из лиственных и хвойных пород, бальзовое дерево. Его средняя сухая масса составляет 160 кг/м3. Например у безрезы сухая масса составляет примерно 600 кг/м3. У северной ели сухая масса составляет 470 кг/м3
Дуб |
Чаще всего
используется при изготовлении ответственных
конструкций, мебели, паркета, элементов
декора. Дубовую кору и опилки применяют для пропитки других пород древесины, что меняет их естественную окраску. Для этого деревянные заготовки выдерживают в отваре из смеси дробленой коры и стружки ствола дуба, насыщая их дубильными веществами. При выборе метода отделки дубового изделия нужно учитывать, что эта древесина плохо принимает спиртовые лаки и политуру. Повышенная твердость древесины дуба затрудняет забивку в него гвоздей и завинчивание шурупов. |
Бук |
Также относится
к твердолиственным породам. Бук по прочности
и твердости мало уступает дубу, но он
более подвержен гниению из-за высокой
гигроскопичности. Поэтому изделия из
бука нельзя держать в среде с повышенной влажностью. Такое явление
называют дыханием древесины. Текстура
древесины бука отличается красотой и
высокими декоративными качествами. Особенно
в тангенциальном и радиальном разрезе.
Процесс сушки происходит значительно
быстрее, чем у других пород, а трещин при
этом получается значительно меньше. Бук
легко колется, пилится и обрабатывается.
Его древесина хорошо гнется под паром,
но полируется с большим трудом. |
Ясень |
Чаще всего
используется при изготовлении мебели,
шпона и паркета. Биостойкость. Стойкая к загниванию, с красивым текстурованным рисунком |
Береза |
Береза - лиственное дерево, растущее в европейской части. Характеристика: Древесина березы гладкая прямоствольная с однородной структурой. Имеет широкую кремово-белую заболонь и бледно-коричневое ядро. Древесина березы имеет высокие физико-механические свойства. Тверда и прочна особенно при ударных нагрузках, но не стройка к загниванию при повышенной влажности, что ограничивает ее применение при при строительстве деревянных домов. Береза легко иммитируется под ценные породы дерева, поэтому широко применяется при внутренней отделке деревянного дома. Особенно ценна карельская береза, имеющая характерное узловато-извилистое расположение волокон. Применение: в домостроении, березу применяют при внутренней отделке. Также ее используют при изготовление резных изделий. Используют при изготовлении фанеры, мебели. |
Тик |
Свойства. Тик хорошо поддается всем
видам механической обработки. Он очень
устойчив к нагрузкам и внешним воздействиям
и поэтому издавна применяется в судостроении. |
Рябина |
Свойства. По физико-механическим свойствам
древесина рябины близка яблоне. Она так же
тяжела, крепка, очень тверда и сильно усыхает. Биостойкость. Древесина хорошо пропитывается антисептиками. |
Черешня |
Свойства. Древесина ее более плотная
и твердая, чем у вишни, а потому ее применение
предпочтительнее. |
Каштан |
Свойства. Текстура каштана почти такая же,
как и у дуба, но у него нет срединных лучей.
Хорошо поддается обработке. При высыхании
имеет тенденцию к образованию трещин
и короблению. |
Орех |
Обладает красивой
древесиной и предназначен для отделочных
работ. Хорошо обрабатывается, поддается
полировке и пропитке химическими веществами. |
Осина |
Осина - относится к лиственным породам деревьев. Характеристика: Древесина осины мягкая, легкая белого цвета. Имеет тонкую структуру волокна. Легка в обработке. Имеет мало сучков в массиве. Осина мало подвержена растрескиванию и короблению. Недорогой и доступный материал. Важно что осина не боится влаги и имеет малую плотность. Отрицательные качества осины большой коэффициент усыхания и склонность к растрескиванию под воздействием внешних сил. Применение: в домостроении, может успешно заменять хвойные породы. Хороший материал при использовании в местах перепада влажности и температурного режима (для отделки бани), в мебельном производстве. |
Тополь |
Также относится к мягколиственным породам. Из такой древесины получаются красивые небольшие детали и изделия. Но тополь склонен к загниванию, при усыхании коробится и трескается. |
Ольха |
Ольха - относится к лиственным породам деревьев. Характеристика: Древесина ольхи относительно мягкая и прямослойная с однородной структурой. Цвет варьируется от бледно-желтого до красно-коричневого. Ядра у пихты нет. Она мягкая и легкая, хорошо колется. Древесина пихты по своему качеству сходна с древесиной ели, но не имеет смолы, поэтому она менее устойчива против загнивания. Ольха хорошо сохраняется в воде. Поддается пропитки защитными растворами. Хорошо иммитируется под ценные породы деревьев. Подвержена короблению. Применение: при соответственной подготовке может успешно применяться в домостроении в виде облицовочной доски при отделочных работах. Используют при изготовлении фанеры, мебели. Из всех мягколиственных пород наиболее часто используется при строительстве домов и при изготовлении мебели. Ольха практически не поддается загниванию, и поэтому она часто используется при строительстве срубов колодцев. Также она хорошо используется при строительстве кладовых — она сама не пахнет и не впитывает запах.
|
Липа |
Среди всех мягколиственных пород ценится при изготовлении крупных резных деталей для мебели. Кроме того, это одна из немногих пород древесины, которая не коробится и не трескается при усушке. Липа обладает прочной структурой, которая мало поддается гниению. |
Яблоня |
Относится к ряду самых красивых и прочных пород древесины. Но после высыхания дерево очень сильно коробится и усыхает, поэтому предпочтительнее работать только с хорошо высушенной яблоней. Так же, как и груша, идет на отделку мебели, изготовление домашней утвари и украшений. |
Груша |
Обладает плотной однородной красивой древесиной, идущей в основном на изготовление небольших деталей. Редко когда удается получить большое полотно доски из грушевого ствола. Но не только из-за этого груша идет на украшение мебели. Ее древесина устроена так, что при резании лезвие прекрасно снимает стружку и по направлению роста волокон и против них. Кроме того, и полируется, и пропитывается древесина превосходно. Есть еще одна особенность груши — ее одинаково можно отнести и к твердым, и к мягким породам. Сырая древесина достаточно мягкая, но если ее вымочить, а затем медленно высушить, то древесина становится очень твердой. Среди недостатков можно назвать только один — без лакового покрытия дерево быстро темнеет и начинает гнить. |
Слива |
Как и большинство плодовых, очень подвержена растрескиванию и короблению при сушке. Твердая и прочная древесина со множеством разноцветных прожилок прекрасно колется и полируется. Чаще всего идет на изготовление украшений и на рельефную отделку мебели. Также очень высоко ценится точеная утварь из сливовой древесины |
Конструктивно-технические приемы деревянного зодчества.
Конструктивной основой рубленого дома был четырех угольный в плане бревенчатый сруб, состоявший из горизонтально уложенных друг на друга бревен-"венцов". Важной особенностью этой конструкции является то, что при его естественной усушке и последующей осадке исчезали щели между венцами, стена становилась более плотной и монолитной. Для обеспечения горизонтальности венцов сруба бревна укладывались так, что комлевые концы чередовались с вершинными, то есть, более толстые с теми, что потоньше. Чтобы венцы хорошо прилегали друг к другу, в каждом из соседних бревен выбирался продольный паз. В старину паз делался в нижнем бревне, на его верхней стороне, но, поскольку при таком решении в углубление попадала вода и бревно быстро подгнивало, паз стали делать на нижней стороне бревна. Данный прием сохранился и до наших дней.
Рубка угла избы | ||
|
|
|
а - "в обло" с
чашками |
б - "в обло" с
чашками |
в - "в лапу" |
По углам сруб связывался специальными врубками своеобразными бревенчатыми "замками". Специалисты утверждают, что типов и вариантов врубок в русском деревянном зодчестве насчитывалось несколько десятков. Наиболее же употребимыми были рубки "в обло" и "в лапу". При рубке "в обло" (то есть, округло) или "в простой угол" бревна соединялись таким образом, что концы иx выступали наружу, за пределы сруба, образуя так называемый "остаток" потому-то этот прием именовался еще рубкой с остатком. Выступающие концы хорошо предохраняли углы избы от промерзания. Способ этот, один из самых древних, именовался также рубкой "в чашу", или "в чашку", поскольку для скрепления бревен в них выбирались специальные углубления "чашки". В старину чашки, как и продольные пазы в бревнах, вырубались в нижележащем бревне - это так называемая "рубка в подкладку", позднее же стали применять более рациональный способ с вырубом в верхнем бревне "в накладку", или "в охлуп", что не давало влаге задерживаться в "замке" сруба. Каждую чашку подгоняли точно по форме бревна, с которым она соприкасалась. Это было необходимо для обеспечения герметичности самых важных и наиболее уязвимых для воды и холода узлов сруба - его углов.
Другой распространенный способ рубки "в лапу", без остатка давал возможность увеличить горизонтальные размеры сруба, а вместе с ними и площадь избы, по сравнению с рубкой "в обло", так как здесь "замок", скрепляющий венцы, делался на самом конце бревна. Однако он был более сложен в исполнении, требовал высокой квалификации плотников, а потому и обходился дороже, чем традиционная рубка с выпуском концов бревен "зауголков". По этой причине, а также из-за того, что рубка "в обло" занимала меньше времени, подавляющее большинство крестьянских домов в России рубилась именно таким образом.