МКОУ Новоеловская основная общеобразовательная школа

Отдел образования администрации Тальменского района Алтайского края

Проект урока технологии

Тема: «Древесина – природный конструкционный материал»

Учебник: В.Д. Симоненко «Технология» 5 класс

Технология: ЛОО

Учитель: Тякотев Дмитрий Александрович

с. Новоеловка

Методическое обоснование урока

Использование занимательных заданий в учебном процессе – один из важнейших приемов развития у учащихся положительной мотивации и познавательного интереса к труду взрослых, миру профессий, одно из условий подготовки молодежи к осознанному выбору профиля своей будущей деятельности в одной из сфер общественного труда.

В 5-6 классах я стараюсь включать в образовательный процесс больше игровых и занимательных заданий для формирования устойчивого мотива к деятельности. И в тоже время они являются промежуточным звеном между начальными и старшими классами

Достижение эффективности и качества образовательного процесса, получение запланированных результатов обучения, воспитания, развития и социализации обучающихся обеспечивается организацией следующих ключевых процессов :

упорядоченный обмен информацией (коммуникация ) между всеми участниками образовательного процесса;

обеспечение наглядности хода и результатов образовательного процесса (визуализация );

мотивация всех участников образовательного процесса;

мониторинг образовательного процесса;

рефлексия педагога и обучающихся;

анализ деятельности участников и оценка результатов.

Тема урока «Древесина – природный конструкционный материал». Данный урок является 3-4 уроком в разделе «Технология обработки древесины».

Цели урока:

Образовательные:

Создать условия для формирования у учащихся: понятий «древесина», «строение древесины» для выработки умений различать породы деревьев по их признакам

Развивающие:

Создать условия для развития у учащихся памяти, логического мышления, воображения.

Воспитательные:

Создать условия для формирования само- и взаимоконтроля.

Дидактическая цель урока: создать условия для организации познавательной деятельности учащихся, приводящей к потребности в применении полученных знаний на практике.

Структурированность образовательного процесса обеспечивается разделением урока на определенные взаимосвязанные фазы (этапы, части), каждая из которых имеет свои цели, задачи и методы. Структурированность процесса позволяет создать ясный и четкий план, задать направленное поступательное движение к поставленным целям урока, обеспечить методичную проработку каждой фазы и последовательность переходов от одной фазы урока к другой, осуществлять эффективный мониторинг хода и результатов образовательного процесса.

Структура урока (90 минут)

Мотивационный 5 мин

Целеполагание 3 мин

Планирование деятельности 2 мин

Реализация плана деятельности 75 мин

Подведение итогов урока 5 мин

Инструменты и оборудование:

Учебник В.Д. Симоненко «Технология» 5 класс;

Карточки с заданиями (каждому ребенку);

Карточки для практической работы (каждому ребенку);

Тесты (каждому ребенку);

Кроссворд (каждому ребенку);

Комплекты образцов древесины различных пород (2 шт).

Методы обучения:

словесные, наглядные, практические, репродуктивные

Формы работы:

самостоятельная, индивидуальная, групповая

Тип урока: комбинированный

Ход урока

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Методические пояснения и примечания
Мотивационный	Приветствие учеников. Проверка явки учащихся. Вступление. Лесные массивы занимают в нашей стране площадь свыше 700 миллионов гектаров. Несмотря на такие огромные лесные богатства, все должны бережно относиться к лесу, так как он существенно влияет на климат, на растительный и животный мир. Кроме того, лес имеет большое значение для хозяйства страны. Вырастить лес – непростое дело. Сначала сеют семена, потом высаживают крохотные саженцы, ухаживают за ними. Дерево растет среднем 90-120 лет, прежде чем его можно срубить и получить древесину для изготовления изделий. Знаете ли вы, что Береза среднего размера имеет 35...40 тысяч листьев общей площадью 100...150 квадратных метров Cосна занимает около 15% всех лесов России, ель – 12%. - самая распространенная хвойная порода российских лесов – лиственница. Она занимает 40% всей площади наших лесов.	Дети включаются в урок. Слушают внимательно.	Доброжелательный тон, учителя, приветствие и вступление к уроку, использование вступления располагает к общению, и создает благоприятную атмосферу, создает положительный мотивационный аспект.
Целеполагание	Древесина – один из самых распространенных материалов, который человек научился обрабатывать еще в глубокой древности. С помощью топора, ножа и других инструментов люди изготавливали дома, мосты, крепостные сооружения, орудия труда и многое другое. И в наши дни нас окружает большое количество изделий из древесины. Назовите их. Итак, тема урока: «Древесина – природный конструкционный материал», Записать на доске.	Мебель, музыкальные инструменты, игрушки и т.д. Записывают тему урока в тетрадь Формулируют с помощью учителя цели на урок.	На данном этапе учащиеся при помощи учителя учатся ставить перед собой цели на урок.
Планирование деятельности	А сейчас давайте составим план действий на урок. Повторение изученного на прошлом занятии Изучение нового материала Практическая работа План урока записать на доске.	Повторим домашнее задание Изучим новый материал Выполним практическую работу	Наличие плана работы, приводит к организованности, дисциплинирован- ности и контролированию деятельности.
Реализация плана деятельности 4.1 Актуализация знаний Изучение нового материала 4.3 Закрепление Практическая работа	Повторим домашнее задание , перед вами задания 2 уровней сложности: Задание № 1 (Приложение 1) более сложное нужно разгадать кроссворд, разгадав его вы сможете прочитать слово, которое является самым главным в изученном на прошлом занятии. Задание № 2 (Приложение 2) вам необходимо обозначить элементы верстака. После выполнения организуется взаимопроверка, оптимальным являться будет обмен между разными карточками. После проверки карточки сдаются учителю. Беседа с детьми Существуют деревья имеющие листву, их называют? И деревья имеющие хвою, их называют? Назовите древесные породы которые относятся к лиственным? Из каких частей состоит дерево? Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части А сейчас давайте назовем «положительные качества древесины» и «отрицательные качества древесины» Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую - вершинную. Поверхность ствола (рис. 8) покрыта корой (7). Кора - "одежда" для дерева, состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой (6) - проводник соков, питающих дерево. Древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца (4). Что по ним можно узнать? Рыхлый и мягкий центр дерева - сердцевина (1). От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевидные лучи (2). Они служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева, камбий (5) - тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только в результате деятельности камбия происходит образование новых клеток. "Камбий" - от латинского "обмен" (питательными веществами). Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола (рис. 9). Разрез (1), проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцевым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез (2), проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез (3) проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние. Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету. Текстурой древесины называют рисунок на ее поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон. Ценные породы древесины строгают на тонкие листы (шпон), которые наклеивают на изделия. Физкультминутка А сейчас закрепим знания, для этого вам нужно решить тест (Приложение 3). Ребята, изучите описание пород деревьев в учебнике. Раздаю комплекты образцов древесины различных пород, 1 комплект на группу. Внимательно рассмотрите образцы и определите породы древесины записывая признаки в карточку (Приложение 4). Если остается время то можно предложить ученикам интересные сведения о различных породах деревьев (Приложение 5).	Ребята выполняют Лиственными береза, осина, дуб, ольха, липа и др. сосна, ель, кедр, пихта и др. Из ствола, корня, сучьев, листьев или хвои Записывают в тетрадь Легкий, прочный, хорошо обрабатываемый режущим инструментом материал, отличается красивым внешним видом. Горючесть, коробление при высушивании, подвержена гниению. Учащиеся слушают и рассматривают рис. 8 Строение древесины. (в учебнике) Можно определить возраст дерева. Записывают в тетрадь основные разрезы ствола: Торцовый Радиальный Тангенциальный Записывают в тетрадь Записывают в тетрадь Работают с учебником Выполняют практическую работу Слушают с интересом	Дифференцирован-ный подход наиболее оптимален, т.к. учащиеся самостоятельно определяют степень трудности задания, это снижает напряжение как нервное так и психическое, ребята чувствуют себя более комфортно. Воспитательные задачи на уроке решаются с помощью проведения взаимо- и самопроверки, которые воспитывают у детей такие качества как ответственность, взаимопомощь, аккуратность. В ходе беседы с учениками рассматриваются новые сведения. При этом удерживается постоянная связь с уже имеющимися сведениями учеников, связь с практикой, бытом. Ученики рассуждают, основываясь не только на знаниях, но и на умениях, фактах, взятых из жизни их семьи, близких и знакомых
4.4 Домашнее задание	Запишите домашнее задание: §2 вопросы к параграфу, «Мост» (Приложение 6) Написать сообщение о породе древесины (по выбору сосна, ель, береза, кедр, лиственница, осина, пихта).	Записывают д/з в дневник
5.Подведение итогов урока 5.1 Итог урока 5.2 Рефлексия	Ребята, какие знания вы сегодня получили? Достигли ли мы целей урока? Проверим. Как называется природный конструкционный материал, получаемый из стволов деревьев при распиливании их на части? Назовите виды деревьев? Ребята посмотрите пожалуйста на доску, там нарисована гора, оцените, пожалуйста себя сегодня на уроке от подножия к вершине: Вершина горы Урок понравился, весь материал мне понятен Подножие горы Урок не понравился и я ничего не понял	Высказываются по очереди Древесина Лиственные, хвойные Оценивают свою работу, рисуют человечка в каком-либо месте горы	Учатся анализировать обобщать и делать выводы. Ученики имеют возможность показать свое отношение к изученному и уроку в целом. Учитель же делает соответствующие выводы. При подготовке к следующему уроку учитывает данные результаты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Задание № 1

Вопросы:

1.Клин должен выступать над крышкой стола на высоту, меньшую, чем высота. (заготовки)

2.Как называется наш учебник? (Технология)

3.Основание верстака - это (подверстачье)

4.Он может быть режущим и измерительным. (Инструмент)

5.Профессия рабочего, занятого ручной обработкой древесины. (Столяр)

6.Служит для закрепления заготовок. (Зажим)

7.Деревянные брусочки, предназначенные для упора заготовок (Клинья)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Вопрос № 1. На какие группы можно разделить все породы деревьев

1. Листопадные и вечнозеленые

2. Лиственные и хвойные

3. Высокие и низкие

4. Вечнозеленые, травянистые и кустарники

5. Травянистые и кустарники

Вопрос № 2. В каком из вариантов ответа перечислены только хвойные породы?

1. Сосна, ель, каштан, можжевельник

2. Дуб, осина, береза, тополь

3. Кедр, ель, сосна, лиственница

4. Смородина, крыжовник, ананас

Вопрос № 3. В каком из справочников наиболее вероятно найти информацию по строению древесины и породам деревьев?

1. Справочник молодого слесаря

2. Справочник молодого животновода

3. Справочник молодого столяра

4. Справочник по деталям машин и механизмов

5. Справочник по математике

Вопрос № 4. В каком из предложенных вариантов ответа перечислены только лиственные породы?

1. Туя, сосна, липа, акация

2. Вяз, банан, кедр, ольха

3. Можжевельник, лиственница, кедр, пихта

4. Тополь, ольха, осина, каштан

Вопрос № 5. Древесина какого дерева является наиболее ценной для мебельного производства?

2. Красное дерево

Вопрос № 6. В чем заключаются наиболее характерные признаки хвойных пород?

Смолистый запах и "полосатая" текстура.

"Полосатая" текстура и муаровый блеск.

Блеск и капиллярная структура.

Недлинные коричневые штрихи по всей поверхности древесины и смолистый запах.

Вопрос № 7 . К какой группе пород принадлежит изображенный на фотографии фрагмент дерева?

Лиственная порода.

Хвойная порода.

Вопрос № 8. Почему в столярном деле наиболее часто используют именно хвойную древесину?

Потому, что она имеет красивую текстуру и приятный смолистый запах, что привлекает к ней внимание многих людей.

Потому, что хвойная древесина легко поддается обработке и к тому же пропитана смолистыми веществами, а следовательно, меньше подвержена гниению по сравнению с лиственными породами.

Потому, что она имеет высокую прочность и плотность, а следовательно, может выдерживать высокие механические нагрузки.

Вопрос № 9. На каких фотографиях изображены текстуры хвойных пород?

На фото 1, 2, 4

На фото 1, 3, 4

На фото 2, 3, 4

На фото 1, 2, 3

Вопрос № 10 . Какая из хвойных пород является наиболее стойкой к гниению?

Лиственница.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

	Порода древесины	Признаки
		Твердость			Текстура

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Интересные сведения о некоторых породах деревьев

БАОБАБ. Удивляет необычная жизненная сила баобаба. В отличие от большинства деревьев, он не умирает, когда с него срывают кору - она нарастает снова. Не гибнет баобаб даже и тогда, когда повалится на землю. Если хоть один его корень сбережет контакт с почвой, дерево будет продолжать расти лежа.

Обычно баобабы не очень высоки, но согласно некоторым сообщениям, промелькнувшим недавно в прессе, в саваннах Африки обнаружен настоящий великан - высочайшее дерево на нашей планете, которое достигает 189 м высоты с диаметром ствола 43,5 м! в "Книге рекордов Гиннесса" за 1991 г. рассказывается о баобабе обхватом 54,5 м.

БЕРЕЗА ШМИДТА. Это удивительное дерево растет в южной части Приморского края (Дальний Восток). Местное название его "железная береза". Она в полтора раза крепче чугуна. Если выстрелить в ее ствол, пуля отлетит, даже не оставив следа.

КЕДР . Около 41 млн. гектаров занимают в России кедровые леса. Особенно славятся своей продуктивностью кедровники бассейна реки Ангары, верхнего и среднего течения Енисея, а также Саянских гор. Живет кедр долго. Наверное, поэтому он и не спешит расти. В 30 лет дерево достигает лишь среднего роста человека.

Собственно научное название этого дерева - сосна сибирская. Настоящие кедры растут далеко на юге - в Ливане, Северной Африке, на острове Кипр. Это мощные деревья с ценной ароматной древесиной. Они отличаются внушительными размерами и долголетием, т. к. живут в полтора-два раза больше, чем обычные сосны - 800-850 лет.

В кедровниках всегда теплее, воздух здесь, как утверждают, в два-три раза чище, чем в операционной.

КЕТЕМФ. это растение является чемпионом среди сверхсладких растений и растет в тропических лесах Западной Африки. Ученые выделили из него самое сладкое в мире вещество - тоуматин. Оно слаще сахара (трудно представить) в 100000 раз! Это вещество будет сладким даже если тоуматин растворить в концентрации 10 г на целую тонну воды!

ХАНГА. Растет на Филиппинских островах и чаще всего его называют нефтяным деревом. Дело в том, что плоды ханги содержат почти... чистую нефть. Поэтому в стране разрабатывается технология использования ее как источника топлива для двигателей внутреннего сгорания.

СЕКВОЙЯ. Высочайшие из них также достигают свыше 100 м, но при этом стволы у них значительно толще. Так, например, одно из таких деревьев имело в обхвате 46 м и 15 м в диаметре.

Секвойи принадлежат к "живым ископаемым". Они были распространены по всему Северному полушарию, в том числе и на юге Восточной Европы еще в доледниковый период. Под такими деревьями когда-то прогуливались гигантские ящеры - бронтозавры и динозавры, а на ветвях отдыхали предки современных птиц - птеродактили.

Секвойи сохранились на Земле только в штате Калифорния (США), на западных склонах гор Сьерра-Невада. Средний возраст этих деревьев, как и эвкалиптов, 3-4 тысячи лет, а по подсчетам годичных колец на пне одной спиленной секвойи был даже обнаружен рекордный возраст - 4830 лет!

Кстати, свалить такого гиганта очень трудно. Одну секвойю пилили семиметровой пилой на протяжении 17 дней. Для перевозки ее потребовалось 30 больших железнодорожных платформ.

Известны случаи, когда на пне гигантской секвойи располагалась танцевальная площадка. На ней свободно разместились оркестр из 4-х человек, 16 танцующих пар и еще 12 зрителей.

Иногда в дуплах секвой устраивались сувенирные магазины, а в одном даже был оборудован гараж. В одном из музеев Нью-Йорка выставлена часть ствола огромной секвойи, которую спилили в Калифорнии. Она имеет 75 м в обхвате. Внутри оборудован зал, где свободно размещается 150 человек.

Самая большая секвойя называется "Основатель" (112 м высоты).

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

1. Вспомни, какой материал называют конструкционным.
2. Из какого сырья изготавливают бумагу, картон?
3. Назови конструкционные материалы, которые используют для производства автомобилей, самолетов, сооружения домов, изготовления домашней мебели. Где изготавливают указанные материалы и какое сырье для этого используют?

Развитие современной техники и технологий зависит от производства и использования разнообразных конструкционных материалов: древесины, металла, пластичных масс, стекла и т.п. Большое распространение получило использование древесины. Изделия из нее применяют практически во всех сферах нашей жизни. Из этого материала изготавливают бумагу, картон, искусственный шелк, пластмассу, мебель, элементы зданий, музыкальные инструменты и сувениры и много других нужных вещей.

Все древесные породы делят на две группы: хвойные и ли- ственные (рис. 13).

Рис. 13. Породы деревьев: а – хвойные; б – лиственные

Хвойные породы имеют листья в форме игл. К ним принадлежат: ель, сосна, кедр, лиственница, пихта и т.п. Лиственными породами являются ольха, липа, дуб, бук, граб и другие (рис. 14).

Рис. 14. Древесина различных пород деревьев: а – дуб; б – липа; в – береза; г – ольха; д – ель; е – сосна

Деревья используют для изготовления конструкционных древесных материалов. Древесные материалы легко поддаются обработке различными режущими инструментами: пилками, ножами, долотами, сверлами, напильниками и другими. Элементы конструкций из древесных материалов надежно и крепко соединяются гвоздями, шурупами, а также склеиванием. Деревья – самые высокие из всех растений, хотя есть среди них и карлики, до нескольких сантиметров высотой (рис. 15).

Рис. 15. Высокорослые (а) и карликовые (б) деревья

Рис. 16. Строение дерева

Каждое дерево состоит из трех частей: корня, ствола и кроны (рис. 16).

Корень всасывает из почвы влагу и растворенные в ней питательные вещества и проводит их к стволу.

Ствол – это основная часть дерева. Он проводит воду с растворенными в ней питательными веществами от корня к веткам и листьям.

Крона – верхняя часть дерева, состоящая из веток и листьев. Листья деревьев впитывают углекислый газ, а выделяют кислород, поэтому леса называют «легкими планеты». Они улучшают состояние окружающей среды, очищая воздух и воду, способствуют развитию растительного и животного мира – всего живого на Земле.

Охрана природы – важная обязанность каждого человека. В Украине охрана природных ресурсов стала одним из самых главных заданий, а такие редкие деревья, как лиственница польская, сосна кедровая, сосна меловая, дуб австрийский, береза днепровская и другие, занесенные в Красную книгу Украины, охраняются законом и запрещены для промышленного использования.

В нашей стране есть лесхозы – специализированные лесные хозяйства, в которых производится выращивание деревьев для промышленной переработки и производства древесных материалов. Они выращивают разные породы деревьев на огромных территориях. Через определенное время, когда дерево достигнет промышленного возраста, то есть будет иметь определенную высоту и диаметр ствола, осуществляют его заготовку. При этом лесные хозяйства заботятся и о возобновлении лесных насаждений – наместах спиленных деревьев высаживают новые молодые деревья.

В лесных хозяйствах деревья сначала спиливают (рис. 17, а). Потом очищенные от веток стволы, которые называют хлыстами, перемещают к месту отгрузки. Этот процесс называют трелевкой. Для трелевки используют специальные трелевочные трактора (рис. 17, б). Потом древесину загружают и транспортируют на специальную эстакаду, где хлысты распиливают на части – колоды. Этот процесс называют раскряжевыванием (рис. 18).

Рис. 17. Заготовка древесины: а – спиливание; б – трелевка

Рис. 18. Раскряжевывание древесины

Колоды называют деловой древесиной, а вершину хлыста (где много сучков) – дровяной (рис. 19).

Рис. 19. Деловая (а) и дровяная (б) древесина

Рис. 20. Пилорама

Для получения древесных материалов деловую древесину разрезают вдоль ствола на специальных машинах – пилорамах (рис. 20). Предприятия, производящие обработку древесины, называются деревообрабатывающими. На них перерабатывают также отходы древесины: опилки, кору, ветки, корень. Из них изготавливают различные материалы: клей, искусственный шелк, бумагу, картон, древесные плиты и т.п.

В результате распиловки деловой древесины образуются разнообразные древесные пиломатериалы (рис. 21). Из пиломатериалов изготавливают разнообразные изделия. Однако, чтобы изделие было надежным в использовании, имело привлекательный внешний вид и ряд других качественных признаков, необходимо учитывать при его изготовлении особенности строения древесины. Ее изучают по трем разрезам ствола: поперечному (торцевому), радиальному и тангенциальному (рис. 22).

Рис. 21. Виды пиломатериалов

Рис. 22. Основные разрезы ствола дерева: 1 – тангенциальный; 2 – радиальный; 3 – поперечный (торцевой)

Рис. 23. Годовые кольца на поперечном разрезе ствола

Рис. 24. Текстура некоторых пород древесины: а – дуб; б – береза; в – орех; г – граб

По поперечному разрезу ствола и количеству колец, которые видны на нем, можно определить, сколько дереву лет, как быстро оно росло, как изменялась за время его роста погода и т.п. (рис. 23). На поперечном разрезе наблюдается чередование светлых и темных колец.

Разрез древесины вдоль ствола через сердцевину называют радиальным. На нем видны продольные полосы, образовавшиеся в результате роста дерева. Разрезав ствол на некотором расстоянии от сердцевины, получают тангенциальный разрез. На нем можно увидеть характерный для каждого дерева рисунок определенного цвета, который называют текстурой (рис. 24). Она зависит от особенностей строения каждой породы древесины и направления разреза ствола.

О других свойствах древесных материалов ты узнаешь из следующих параграфов учебника.

Лабораторно-практическая работа № 3. Ознакомление с текстурой древесных материалов

Оборудование и материалы: столярный верстак, образцы разных пород древесины, лупа, набор цветных карандашей, линейка, мел.

Последовательность выполнения работы

1. Рассмотри образцы различных пород древесины.
2. Обозначь каждый образец мелом.
3. Сравни текстуру каждого образца древесины с текстурой разных пород древесины, изображенных на рисунке 24 учебника.
4. Объясни, в чем сходство и отличие образцов (размещение и ширина годовых колец, цвет древесины, запах, другие признаки).
5. По вышеупомянутым свойствам и рисунку соответствующей текстуры, изображенному в учебнике, определи породу древесины.
6. Заполни таблицу по следующему образцу:

Новые термины

лиственная порода, хвойная порода, корень, ствол, крона, деловая древесина, дровяная древесина, промышленный возраст, хлыст, колода, раскряжевывание, текстура.

Основные понятия

• Брус – опиленная четырехгранная колода.
• Красная книга Украины – книга, в которой записаны растения и животные, охраняемые государством и запрещенные для промышленного использования.
• Пилорама – устройство с электромотором, предназначенное для распиловки колод на пиломатериалы.
• Питательные вещества – растворенные в воде вещества, питающие растение.
• Порода дерева – совокупность определенных признаков, свойств, которыми характеризуется дерево.
• Природные ресурсы – запасы чего-либо в природе, которые можно использовать в случае необходимости.
• Свойство, признак – особенность, характерная чему-либо (например, запах, цвет, звукопроводимость и т.п.).

Закрепление материала

1. Какие породы древесины относят к хвойным? К лиственным?
2. Какие древесные материалы изготавливают на деревообрабатывающих предприятиях?
3. Что называют текстурой древесины?
4. Каково строение дерева?
5. Какие виды пиломатериалов ты знаешь?
6. Охарактеризуй роль леса в жизни человека.
7. Как влияют зеленые насаждения на улучшение окружающей природной среды?
8. Какие деревья твоего региона занесены в Красную книгу Украины?

Тестовые задания

1. К хвойным породам принадлежат

А береза
Б сосна
В ольха
Г дуб
Д ель
Е граб

2. К пиломатериалам принадлежат

А хлыст
Б брус
В колода
Г доска
Д все вышеупомянутые
Е ни один из указанных

3. Что изготавливают из колод?

А столы
Б пиломатериалы
В стулья

4. К лиственным породам принадлежат

А клен
Б ель
В осина
Г сосна

5. Как называется естественный рисунок на обработанной поверхности древесины?

А структура
Б продольные полосы
В текстура
Г заболонь

| Срок службы |

Древесина как природный материал

Породы древесины
Термообработаная древесина (дымчатая)

Древесина - традиционный материал для изготовления напольных покрытий, в число которых входят паркет, паркетная доска и доска из массива. Под древесиной понимают тело древесных и кустарниковых растений, окруженное камбием и корой.

От ширины и видимости годичных колец дерева зависит фактура и рисунок поверхности изделий из древесины для разных вариантов ее распила. Считается, что с эстетической точки зрения ценность древесины тем выше, чем равномернее строение годичных слоев и чем меньше различия в ширине отдельных слоев.

С точки зрения распила древесины рассматриваются три основных вида: поперечный (или торцевой) ; радиальный ; тангенциальный .

Использование для производства описываемых строительных материалов (паркета, доски из массива и паркетной доски) натурального дерева определяет перенос достоинств и недостатков этого природного материала на свойства напольных покрытий. Наибольшие сложности создает зависимость геометрических размеров изделий от температурно-влажностного режима хранения, транспортировки, укладки и эксплуатации. В связи с этим, кроме правильной упаковки и соблюдения условий хранения и транспортирования, существуют определенные ограничения температуры и влажности помещений (включая ограждающие конструкции - основание и стены) при укладке и эксплуатации паркета.

Этими же соображениями определяется в основном выбор размерных рядов изделий, включая соотношение между длиной и шириной и толщину, параметры шпунтового соединения и допуски на точность обработки в процессе изготовления. Качество напольных покрытий из натурального дерева зависит от породы древесины, условий ее роста, обработки и эксплуатации.

Цвет древесины (рис. 4) обусловлен содержащимися в ней дубильными, красящими, смолистыми веществами и их оксидами и зависит от породы дерева, его возраста, состава почвы и климатических условий местности, где оно росло. Со временем цвет древесины меняется, она как бы патинирует, что с одной стороны создает ауру старины, а с другой затрудняет ремонт пола, связанный с заменой отдельных планок.

Текстура древесины - это естественный рисунок, образованный волокнами и слоями древесины и обусловленный особенностями ее структуры. Зависит от расположения древесных волокон, различимости годовых слоев, цветовой гаммы древесины, количества и размеров сердцевинных лучей. По цвету и текстуре определяют породу древесины.

Твердость древесины в первую очередь зависит от породы древесины, а также в большой степени от условий роста дерева, влажности и пр. В пределах одного вида разброс значений может быть весьма значительным. Обычно указываются средние относительные показатели твердости по Бринелю в процентах по отношению к дубу, относительная твердость дуба принимается за 100%.
Твердость по Бринелю определяется вдавливанием в испытываемый образец стального закаленного шарика диаметром 10 мм с определенной силой. Затем измеряют образовавшуюся лунку и рассчитывают величину твердости по Бринелю (чем меньше лунка, тем тверже древесина). Чем тверже древесина, тем выше число по этой шкале.

Древесина является гигроскопичным материалом , который обладает свойством поглощать влагу из окружающей среды и отдавать ее. Ее влажность изменяется при изменении климатической характеристики окружающего воздуха. Например, при относительной влажности воздуха 50% и температуре +20 °С равновесная влажность древесины составит 9%, при влажности воздуха 30% и температуре +25 °С этот показатель равен 5%. Скорость изменения влажности древесины зависит от породы.

При изменении влажности древесины происходит и изменение линейных размеров планок, характеризуемое коэффициентом линейного расширения . Данный показатель выражается в % от ширины планки.

На диаграмме (рис. 3) представлены данные об изменении ширины планки в зависимости от породы древесины при изменении влажности древесины на 1%.

Используя данный коэффициент, можно расчетным путем определить теоретическую деформацию паркетной укладки (реальная деформация, как правило, оказывается меньше расчетной).

Деформация древесины, являющейся анизотропным материалом, происходит неодинаково в различных направлениях и зависит от типа распила и от наличия остаточных напряжений после сушки.

Следует также отметить, что при нормальной влажности в помещении (нормой считается влажность 40-65%) существенных линейных изменений у качественно высушенного паркета происходить не будет, т.е. от качества сушки зависит, как будет себя вести паркетный пол при его эксплуатации, насколько долговечным он будет. Хорошие, с точки зрения минимизации остаточных напряжений, результаты дают вакуумная или вакуумно-конвективная сушка.

Влажность древесины планок по ГОСТ 862.1-85 при отгрузке потребителю должна быть 9±3 %. Такая влажность является оптимальной с точки зрения сохранения паркетом своих геометрических размеров. В нормальных условиях эксплуатации 19% влажности древесины соответствует 55% относительной влажности воздуха при температуре 20°C.

Свежесрубленное дерево может иметь относительную влажность древесины 50-70%. Существуют различные способы сушки древесины, в т.ч. горячим воздухом, СВЧ и с помощью вакуумных камер. В ходе технологического процесса важно не только довести влажность древесины до требуемой величины (9±3 %), но и не создать при этом остаточных напряжений, которые могут в дальнейшем привести к короблению паркета или его растрескиванию.

Необходимо понимать, что даже хорошо высушенный паркет будет реагировать на перепады влажности в помещении. Но при этом изменения, происходящие в нем, не будут носить критический характер, если относительная влажность и температура в помещении соответствуют нормальным условиям.

Исходя из общих для разных пород древесины критериев оценки, можно определить характеристики, которые трансформируются в потребительские свойства изделий из древесины , и составить соответствующую таблицу ("Свойства древесины различных пород, используемых в паркетном производстве", см. на CD-ROM ссылка дана ниже). В качестве критериев оценки свойств древесины применяются следующие:

• твердость и стойкость к нагрузкам, влияющие на износостойкость - срок службы паркетного пола;
• стабильность и степень усадки, характеризующие реакцию древесины на изменение температуры и влажности и определяющие, в том числе совместимость разных пород в структурах художественного паркета;
• степень окисления, определяющая стабильность цвета древесины в процессе эксплуатации;
• выразительность текстуры, характеризующая эстетические свойства поверхности древесины.

Защита древесины подразумевает сравнительно широкий круг мер и средств, призванных воспрепятствовать влиянию на нее воздействий, разрушающих ее или изменяющих ее характеристики в нежелательном направлении. Это, прежде всего защита от влажности, предусматривающая нанесение на поверхность дерева (с пропиткой его на некоторую глубину) лаков, восковых мастик или масел. Защита от влажности в процессе хранения и транспортировки предусматривает использование соответствующей упаковки, защищающей как от влажности, так и от механических воздействий при перевозке.

Для определенных условий эксплуатации предусматривается пропитка древесины пирофобными и антисептическими средствами.

С целью повышения твердости древесины при изготовлении некоторых видов напольных покрытий она подвергается специальному прессованию, повышающему плотность поверхностных слоев. Для таких видов напольных покрытий, как паркетная доска и пронто-паркет, используется многослойная структура в подоснове материала с взаимно-перпендикулярным креплением слоев, что способствует повышению стабильности геометрических размеров элементов напольных покрытий.

И, наконец, задаче защиты натуральной древесины служит поддержание нормальных условий эксплуатации напольных покрытий из нее. Ибо несмотря на все защитные покрытия и меры по гидроизоляции полов, мы ценим натуральные деревянные полы, кроме всего прочего, за их способность "дышать", т.е. обеспечивать влагообмен с окружающим воздухом. Излишняя влажность или наоборот пересушенный воздух вредны для нас также, как и для используемых нами изделий из натурального дерева. При этом следует иметь в виду, что ни применяемая упаковка, ни любые виды защитных покрытий, используемых для полов, не обеспечивают полной влагонепроницаемости.

Лекция №1

Свойства древесины как конструкционного материала.

Виды и свойства строительной фанеры.

Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания.

Наша страна является первой в мире по количеству лесных площадей, которые занимаю почти половину территории России - примерно 12,3 млн. км2. Основная часть лесов России, около3/4, расположена в районах Сибири, Дальнего Востока, в северных областях европейской части страны. Преобладающими породами являются хвойные: 37% лесов занимает лиственница, 19% - сосна, 20% - ель и пихта, 8% - кедр. Лиственные породы занимают около ¼ площади наших лесов. Наиболее распространенной породой является береза, занимающая около 1/6 общей площади лесов.

Запасы древесины в наших лесах составляют около 80 млрд. м3. Ежегодно заготавливается около 280 млн. м3. деловой древесины, т. е. пригодной для изготовления конструкций и изделий. Однако, это количество далеко не исчерпывает естественного годового прироста древесины в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока.

Заготовленный лес в виде отрезков стволов стандартной длины доставляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом или путем сплава по рекам и озерам на деревообрабатывающие предприятия. Там из него изготавливают пилёные материалы, фанеру, древесные плиты, конструкции и строительные детали. При лесозаготовке и обработке древесины образуется большое количество отходов, эффективное использование которых имеет большое народно-хозяйственное значение. Изготовление из отходов древесины изоляционных древесноволокнистых и древесностружечных плит, широко применяемых в строительстве, позволяет экономить большое количество деловой древесины.

Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. Прямые высокие стволы хвойных деревьев с небольшим количеством сучков позволяют получать прямолинейные пиломатериалы с ограниченным количеством пороков. Хвойная древесина содержит смолы, благодаря чему она лучше сопротивляется увлажнению и загниванию, чем лиственная.

Лиственная древесина большинства пород является менее прямолинейной, имеет больше сучков и более подвержена загниванию, чем хвойная. Она почти не применяется для изготовления основных элементов деревянных строительных конструкций.

Дубовая древесина выделяется среди лиственных пород повышенной прочностью и стойкостью к загниванию. Однако, ввиду дефицитности и высокой стоимости она используется только для небольших соединительных деталей.

Березовая древесина так же относится к твердым лиственным породам. Ее используют, главным образом, для изготовления строительной фанеры. Нуждается в защите от загнивания.

Строение древесины

В результате растительного происхождения древесина имеет трубчатое слоисто-волокнистое строение. Основную массу древесины составляют древесные волокна, расположенные вдоль ствола. Они состоят из удлиненных пустотелых оболочек отмерших клеток (трахеидов, длиной порядка 3 мм) органических веществ (целлюлозы и легнина).

Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называются годичными слоями, т. к. каждый слой нарастает в течение года. Они хорошо заметны в виде ряда колец на поперечных разрезах ствола, особенно хвойных деревьев. По их количеству можно определить возраст дерева.

Каждый годичный слой состоит из двух частей. Внутренний слой (более широкий и светлый) состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро. Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости. Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости. Прочность и плотность древесины зависит от относительного содержания в ней поздней древесины.

Средняя часть стволов древесины хвойных пород имеет более темный цвет, содержит больше смолы и называется ядро. Затем идет заболонь и, наконец, кора.

Кроме того в древесине имеются горизонтальные сердцевинные лучи, мягкая сердцевина, смоляные ходы, сучки.

Сортамент, пороки и качество древесины

Лесоматериалы, получаемые строительством, делят на круглые и пилёные .

Круглые лесоматериалы , называемые также бревнами, представляют собой части древесных стволов с гладко опиленными концами – торцами. Бревна имеют естественную усечено-коническую форму. Уменьшение их толщины по длине называется сбегом. В среднем сбег составляет 0,8 см на 1 м длины (для лиственницы 1 см на 1 м длины) бревна. Средние бревна имеют толщину от 14 до 24 см крупные – до 26 см. Бревна толщиной 13 см. и менее используют для временных построечных сооружений.

Пиломатериалы получают в результате продольной распиловки бревен на лесопильных рамах или круглопильных станках. Они имеют прямоугольное или квадратное сечение. Более широкие стороны пиломатериалов называют пластями, а узкие – кромками. Пиломатериалы имеют стандартную длину 1 – 6,5 м. с градацией через каждые 0,25 м. Ширина пиломатериалов колеблется от 75 до 275 мм, толщина – от 16 до 250 мм.

Качество лесоматериалов определяется, в основном, степенью однородности строения древесины, от которой зависит ее прочность. Степень однородности древесины определяется размерами и количеством участков, где однородность ее строения нарушена и прочность снижена. Такие участки называют пороками.

Основными недопустимыми пороками древесины являются: гниль, червоточины и трещины в зонах скалывания в соединениях.

Наиболее распространенными и неизбежными пороками древесины являются сучки – заросшие остатки бывших ветвей дерева. Сучки являются допустимыми с ограничениями пороками.

Наклон волокон (косослой) относительно оси элемента так же является допустимым с ограничением пороком. Он образуется в результате природного винтообразного расположения волокон в стволе, а так же при распиловке бревен в результате их сбега.

Трещины, возникающие при высыхании древесины, тоже относятся к числу ограниченно допускаемых пороков.

К порокам относятся так же мягкая сердцевина, выпадающие сучки и другие, менее распространенные нарушения однородности строения древесины.

Качество лесоматериалов определяется сортом (отборный, I, II, III, IV), устанавливаемым в зависимости от вида, величины, расположения и количества пороков. Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям I, II и III сортов.

Древесина I сорта используется в наиболее ответственных напряженных растянутых элементах. Это отдельные растянутые стержни и доски растянутых зон клееных балок высотой сечения более 50 см

Косослой ≤ 7%.

d ≤ 1/4 b .

Древесина II сорта используется в сжатых и изгибаемых элементах. Это отдельные сжатые стержни, доски крайних зон клееных балок высотой менее 50 см.; доски крайней сжатой зоны и растянутой зоны, расположенной выше досок 1-го сорта в клееных балках высотой более 50 см., доски крайних зон рабочих клееных сжатых, изгибаемых и сжатоизогнутых стержней.

Косослой ≤10%.

Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ≤ 1/3 b .

Древесина III сорта используется в менее напряженных средних клееных сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов, а также в мало ответственных элементах настилов и обрешеток.

Косослой ≤12%.

Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ≤ 1/2 b .

Свойства древесины

Физические свойства

Плотность. Древесина относится к классу легких конструкционных материалов. Ее плотность зависит от относительного объема пор и содержания в них влаги. Стандартная плотность древесины должна определяться при влажности 12%. Свежерубленая древесина имеет плотность 850 кг/м3. Расчетная плотность древесины хвойных пород в составе конструкций в помещениях со стандартной влажностью воздуха 12% принимают равной 500 кг/м3., в помещении с влажностью воздуха более 75% и на открытом воздухе – 600 кг/м3.

Температурное расширение. Линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль и под углами к волокнам. Коэффициент линейного расширения α вдоль волокон составляет (3 ÷ 5) ∙ 10-6, что позволяет строить деревянные здания без температурных швов. Поперек волокон древесины этот коэффициент меньше в 7 – 10 раз.

Теплопроводность древесины благодаря ее трубчатому строению очень мала, особенно поперек волокон. Коэффициент теплопроводности сухой древесины поперек волокон λ ≈ 0,14Вт/м∙ºС. Брус толщиной 15 см эквивалентен по теплопроводности кирпичной стене толщиной в 2,5 кирпича (51 см)воле, а так же при распиловке бревен в результате их сбега.

ластями, опильных станках. .- торцами. ниванию, чем хвой .

Теплоемкость древесины значительна, коэффициент теплоемкости сухой древесины составляет С = 1,6КДЖ/кг∙ºС.

Еще одним ценным свойством древесины является ее стойкость ко многим химическим и биологическим агрессивным среда. Она является химически более стойким материалом, чем металл и железобетон. При обычной температуре плавиковая, фосфорная и соляная (низкой концентрации) кислоты не разрушают древесину. Большинство органических кислот при обычной температуре не ослабляют древесину, поэтому она часто используется для конструкций в условиях химически агрессивных сред.

Механические свойства древесины

Прочность . Древесина относится к материалам средней прочности, однако, ее относительная прочность с учетом малой плотности позволяет сравнивать ее со сталью.

Древесина является анизотропным материалом, поэтому ее прочность зависит от направления действия усилий по отношению к волокнам. При действии усилий вдоль волокон, оболочки клеток работают в самых благоприятных условиях и древесина показывает наибольшую прочность.

Средний предел прочности древесины сосны без пороков вдоль волокон составляет:

При растяжении – 100 МПа.

При изгибе – 80 МПа.

При сжатии – 44 МПа.

При растяжении, сжатии и скалывании поперек волокон эта величина не превосходит 6,5 МПа. Наличие пороков значительно (~ на30%) снижает прочность древесины при сжатии и изгибе, а особенно (~ на 70%) при растяжении. Длительность действия нагрузки существенно влияет на прочность древесины. При неограниченно длительном нагружении ее прочность характеризуется пределом длительного сопротивления, который составляет только 0,5 предела прочности при стандартном нагружении. Наибольшую прочность, в 1,5 раза превышающую кратковременную, древесина показывает при кратчайших ударных и взрывных нагрузках. Вибрационные нагрузки, вызывающие переменные по знаку напряжения, снижают ее прочность.

Жесткость древесины (ее степень деформативности под действием нагрузки) существенно зависит от направления действия нагрузок по отношению к волокнам, их длительности и влажности древесины. Жесткость определяется модулем упругости Е.

Для хвойных пород вдоль волокон Е = 15000 МПа.

В СНиП II-25-80 модуль упругости для любой породы древесины Ео = 10000 МПа. Е90 = 400 МПа.

При повышенной влажности, температура, а также при совместном действии постоянных и временных нагрузок значение Е снижается коэффициентами условия работы mв, mт, mд < 1.

Влияние влажности . Изменение влажности в пределах от 0% до 30% приводит к снижению прочности древесины на 30% от максимальной. Дальнейшее изменение влажности не приводит к снижению прочности древесины.

Поперечное изменение влажности (усушка и разбухание) приводят к короблению древесины. Наибольшая усушка происходит поперек волокон, перпендикулярно годичным слоям. Деформации усушки развиваются неравномерно от поверхности к центру. При усушке появляется не только коробление, но и усушечные трещины.

Для сравнивания показателей прочности и жесткости древесины установлено значение стандартной влажности 12%

В12=ВW,

где α – поправочный коэффициент, при сжатии и изгибе α = 0,04.

Влияние температуры . При повышении температуры предел прочности и модуль упругости снижаются, а хрупкость древесины повышается. Предел прочности древесины Gt при температуре t в пределах от 10 до 30 оС можно определять исходя из ее начальной прочности - G20 при температуре 20 оС с учетом поправочного коэффициента β = 3,5 МПа.

Gt = G20 – β(t-20).

Строительная фанера

Строительная фанера – это листовой древесный материал заводского изготовления. Она состоит, как правило, из нечетного количества тонких слоев – шпонов. Волокна соседних шпонов располагаются во взаимно перпендикулярных направлениях.

СНиП II-25-80 по проектированию деревянных конструкций рекомендует следующие виды водостойкой фанеры в качестве строительной:

1. Фанера марки ФСФ склеенная фенолоформальдегидными клеями. Эта фанера выпускается:

Из древесины березы (5-ти и 7-ми слойная, толщиной 5 – 8 мм и более).

Из древесины личтвенницы (7-слойная, толщиной 8 мм и более).

Листы клееной фанеры толщиной более 15 мм называют фанерными плитами. Прочность клееной фанеры на срез в плоскости перпендикулярной листу примерно в 3 раза превышает прочность древесины при скалывании вдоль волокон, что является ее важным преимуществом.

Модуль упругости березовой фанеры вдоль волокон составляет 90%, а поперек – 60% от модуля упругости древесины вдоль волокон. Модули упругости фанеры из лиственницы составляют соответственно 70% и 50% от Ео древеспины.

1. Банелизированная фанера (ФБС) отличается от фанеры марки ФСФ тем, что ее наружные слои пропитывают водостойкими спирторастворимыми смолами. Она имеет толщину 7 – 18 м. Ее прочность вдоль волокон в 2,5 раза, а поперек в 2 раза превышает прочность хвойной древесины вдоль волокон. Применяется в особо неблагоприятных влажностных условиях.

Гниение и защита деревянных конструкций от гниения

Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами – дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы – (мерилиус, пория и др.) разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации.

Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.

Защита от гниения

1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80оС, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.

2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

2.1. Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли .

2.2. Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).

2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.

3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками .

Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.

Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.

Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).

Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.

Горение и защита деревянных конструкций от возгорания

Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).

Защита

1. Конструктивная . Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.

2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т. д.

Процесс изготовления начинается с тщательной технической сушки досок хвойных пород, разделенных по сердцевине, до необходимого уровня влажности, который, однако, не должен превышать 15%. При этом необходимо следить за тем, чтобы в процессе не деформировалась.

Конструкционная защита древесины

Химические способы защиты древесины, безусловно, эффективны, но они не всегда могут быть применены по ряду причин. Например, ограничения в их применении возникают из-за технологических и организационно-производственных сложностей обработки лесоматериалов, изделий и конструкций.

Вероятность и скорость биоразрушения древесины в конструкциях зависят главным образом от температурно-влажностных условий, в которых она эксплуатируется. Как правило, в области конструкционной изыскивают простые и доступные меры по устройству либо тепло-, пароизоляции, либо вентиляции, а также обеспечению надежных стыков, защите от атмосферных воздействий и т.п., направленных на поддержание «сухого» режима.

Значение конструкционной профилактики трудно переоценить, если учесть, что она в ряде случаев является единственной и достаточной мерой защиты деревянных конструкций от неблагоприятных эксплуатационных воздействий. Конструкционная противогнилостная профилактика деревянных конструкций должна осуществляться во всех зданиях и сооружениях независимо от срока службы.

Основные требования конструкционной противогнилостной профилактики:

1) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и поверхностными водами, а также от промерзания и конденсационного увлажнения;

2) систематическая просушка древесины конструкций путем обеспечения осушающего температурно-влажностного режима (вентиляция помещения);

3) применение для конструкций древесины, которая прошла атмосферную или камерную сушку (при влажности менее 18% грибы не развиваются).

Клееная древесина многие годы используется не только для монтажа стеновых конструкций, но и в качестве материала для изготовления стропильных ферм, рамных и арочных систем. Однако, справедливости ради, заметим, что раньше сложный крыши из конструкционного бруса не всегда имел нужную прочность. Причина проста: строители не могли в полной мере использовать преимущества материала из-за недостатков в его производстве. Наиболее сложным местом были швы.

В стене такая древесина показывала себя превосходно, поскольку здесь она подвергалась, в основном, лишь сжатию. А вот, монтаж стропильных систем требовал большей прочности из-за сложных нагрузок в разных направлениях (растяжение, скручивание и, естественно, сжатие). Недостаточная сдвиговая прочность приводила к частичному разрушению несущей системы крыши уже в первый год эксплуатации. Слабые места в конструкционной древесине особенно усложняли монтаж и эксплуатацию сложных крыш.

За несколько последних лет качество клееного бруса в России существенно улучшилось. Это дало возможность клееной древесине вытеснить из многих сфер строительства сталь и бетон, стропильные фермы из которых теперь значительно уступают деревянным по многим показателям. Но главное, теперь можно с успехом строить из конструкционного бруса большепролетные системы и производить монтаж сложных крыш.

Из многочисленных инноваций в производстве деревянных ферм, пожалуй, главной стало их армирование. Армирование существенно сказалось на усилении всевозможных сжатоизгибаемых и просто изгибаемых систем, устранив недостаток их сдвиговой прочности.

Для придания высокой надежности стропильным фермам внутрь составной древесины вклеивают стержни с периодическим профилем класса A300-400, 14-25 мм. в диаметре. При стандартных нагрузках на системы крышы допустимо использование также и арматуры класса A240. Её предварительно обезжиривают, обрабатывают антикоррозийным веществом, в отдельных случаях, на прутьях по длине склеивания нарезается резьба.

В качестве клеящего состава используются сложные эпоксидные смолы, в которых содержится маршалит (молотый песок) или смолы типа ЭД-20. С их помощью стальные стержни вкладываются под углом 30-40о по направлению к волокнам. Стыки и узлы модулей стропильных систем крепятся болтами или даже сваркой, если это позволяет термостойкость используемого клея. Таким образом, с помощью закладных элементов обеспечивалась сверхпрочность анкеровки узловых соединений ферм для крыши.

Следующим шагом в совершенствовании монтажа стропильных систем стало использование V-образных анкеров. Ими крепят закладные детали в клееном брусе. Надежность сопряжений стропильных ферм с использованием такого метода превышает прочность соединений бетонных конструкций. Испытания показали, что при запредельных нагрузках разрушается сама стропильная ферма, а соединение остается неповрежденным.

С описанной технологией монтаж сложных крыш значительно облегчился, а срок их эксплуатации вырос в несколько раз. Армирование открыло широкие возможности для монтажа стропильных систем стадионов, ледовых дворцов и других масштабных объектов. Теперь у строителей появился материал, который подчас не уступает стали в прочности, но при этом значительно легче, что очень важно в монтаже сложных крыш. Кроме того многие производители способны сейчас производить клееные фермы для крыш толщиной до полуметра и высотой свыше двух метров.

Антисептик для конструкционной древесины Видарон (Vidaron)

Продукт готов к применению.

Свойства:
- не вымывается;
- от грибка;
- от насекомых;
- глубоко проникает;
- для применения снаружи и внутри помещений.

Описание:
Готовая к применению, водная пропитка для предохранения древесины от действия насекомых и домового грибка, вызывающих глубокий распад древесины. Пропитка не вызывает коррозии металлических элементов. Эффективно защищает от действия атмосферных условий – не вымывается. Может покрываться любым финишным изделием.

Применение:
Для повсеместного и промышленного предохранения деревянных элементов, строительной и конструкционной древесины, устанавливаемой в открытом пространстве, подверженным действию атмосферных условий, а также в закрытых помещениях. Продукт допущен к в классах безопасности I, II, III.

Состав:
- триазолы, амины, пропиконазол.

Способ применения:
Подготовка основания:
- древесина, предназначенная для пропитки, должно быть очищена и сухая, с влажностью не выше 25%.
Пропитка:
- препарат перед применением и во время покраски старательно перемешивать;
- нанесение и высыхание изделия не может происходить при плохих атмосферных условиях;
- наносить при температуре основания и окружения от +5 до +30°C;
- наносить двукратно кистью, распылением, с интервалом не менее 2 часа, методом погружения целых элементом – в течение не менее 30 минут или в камерах под давлением;
- древесину после пропитывания выдержать мин. 72 часа под , на прокладках;
- в помещениях, в которых пропитывалась древесина, можно находиться после интенсивного проветривания в течение 3 суток.
Внимание – краситель является только показателем места покраски, не обладает никакими биоцидными свойствами и может вымыться.

Цветовая гамма:
бесцветный, коричневый, зеленый.

Способ упаковки:
упаковки из синтетических материалов – 5 кг, 20 кг.

Расход и производительность:
− 140 кг/м3 древесины, 3 класс безопасности – дерево, на которое воздействуют вымывающие факторы;
− 800 г пропитки/м2 площади древесины – двукратная покраска, 2 класс безопасности, древесина, на которую не воздействуют вымывающие факторы (упаковка 5 кг дo 6,25 м2);
− 600 г пропитки/м2 площади древесины – двукратная покраска, 1 класс безопасности, древесина, на которую не воздействуют вымывающие факторы (упаковка 5 кг дo 8 м2).

Период гарантии:
36 месяцев с даты производства.

Хранение и транспортировка:
Препарат беречь от замерзания. Хранить в сухих, вентилированных помещениях, вдалеке от пищевых продуктов и кормов, в местах, недоступных для детей. При транспортировке предохранить от перемещения, повреждения или порчи. Не допустить проникания в почву и воды. С отходами препарата обходиться согласно с нормами об отходах или использовать в соответствии с назначением. Упаковочные отходы предназначить на переработку.

Здоровье и безопасность:
Содержит пропиканазол. Может вызвать аллергическую реакцию. Беречь от детей. Не вдыхать пар/ распыленную жидкость. При попадании в глаза срочно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Носить соответствующую защитную одежду и соответствующие защитные перчатки. Применять исключительно в хорошо проветриваемых помещениях. В случае отравления или аллергической реакции немедленно обратиться к врачу. В случае возникновения каких-либо тревожных симптомов срочно вызвать врача или отвести пострадавшего в больницу, показать упаковку препарата или этикетку.

ВНИМАНИЕ! Пациента без сознания уложить в боковой стандартной позиции, обеспечить ему спокойствие, защитить от потери тепла, контролировать дыхание пульс. Никогда не вызывать рвоты и не давать ничего проглатывать человеку без сознания или в обмороке. Подробная информация содержится в карте характеристики препарата. Продукт биоцидный, следует применять с соблюдением особенных мер предосторожности. Перед применением следует прочитать этикетку и информационный вкладыш.

Древесина в строительстве

Монолитная древесина Монолитная конструкционная древесина получается в результате двукратного опиливания бревна. Благодаря этому боковые и передние части элементов являются плоскими и имеют форму прямоугольника. Наиболее распространены: доски, брусья, рейки и четырехкантные бревна – отесанные с четырех сторон.

Клееная древесина Производится путем склеивания нескольких слоев продольных деревянных планок или полосок фанеры. Таким образом создаются конструкционные элементы, длина которых доходит даже до 40 м. Они выравниваются с четырех сторон и если возникает такая необходимость – фрезеруются и пропитываются. Из клееной древесины создаются элементы нестандартных форм (дуга, трапеция).

Наиболее часто используемым для ее производства материалом являются сосна, ель или скандинавская ель. Клееная древесина предназначена главным образом для выполнения больших конструкций, но иногда находит применение также в односемейном строительстве. Она превосходит традиционные пиломатериалы по прочности, поэтому из нее можно выполнить элементы очень большой ширины.
Проста в обработке. Имеет небольшую влажность – 10-12 %. Изготовленные из нее конструкции не деформируются. Многие элементы из конструкционной в заводских условиях лаком или специальной пропиткой и завернуты в пленку на время транспортировки. Двутавровые балки Изготавливают из плиты OSB, фанеры или клееной древесины.

Характеризуются очень высокой прочностью, небольшим весом, не склонны к деформации, высокой точностью размеров. Из-за малого веса монтаж таких балок очень простым, при этом не требуется использования сложных инструментов. В основном применяются в качестве балок перекрытия, стропил или столбов. На период транспортировки балки укладываются на специальные паллеты. Больше всего подходят хвойные…

Для сооружения конструкционных элементов должна использоваться, прежде всего, древесина хвойных деревьев – сосны, ели. Это сорта, обладают большой прочностью, а благодаря достаточно большому содержанию смолы - стойкостью к воздействию изменяющихся атмосферных условий. Кроме того, они общедоступны и относительно дешевы.

Самой легкой и наиболее прочной конструкционной древесиной является лиственничная. Но лиственница, как вид, находится под охраной, ее вырубка ограничена, поэтому она продается по очень высоким ценам. Иногда конструкционная древесина производится из лиственных деревьев – тополя или ольхи. Деревянные детали используются для изготовления самых разных конструкций – стен, стропил, лестниц, навесов, перекрытий: Древесина – прекрасный конструкционный материал. Она прочна, легко обрабатывается, относительно недорого стоит и, что важно, имеет небольшой вес.

Чаще всего в строительстве применяются:

Доски. Обычно имеют ширину от 75 до 250 мм и толщину 19-45 мм. Используются в основном, как укрепляющие конструкцию элементы. Применяются также для изготовления кровельной обрешетки. Иногда из досок изготавливают стропила в виде решеток (как правило в домах, где чердак не является жилым помещением);

Балки имеют ширину от 100 до 250 мм и толщину от 50 до 100 мм. Применяются в основном для изготовления стропил и балок перекрытий;

Бруски имеют обычно квадратное сечение со сторонами 100x100 мм, 175x175 мм. Чаще всего из них изготавливают мауэрлаты (нижние горизонтальные опоры стропил);

Рейки (планки).

Их ширина обычно составляет порядка 38-75 мм. Используются для изготовления различных видов каркасов (под плиты, под облицовку деревом). Применяются также в качестве контрреек при изготовлении стропил.

Конструкционная древесина в Украине - наиболее простой тип строительных пиломатериалов, изготавливаемый в основном из ели или сосны. Этот тип продукции является высокотехнологичным и постепенно получает широкое применение в современном строительстве.

Процесс изготовления начинается с тщательной технической хвойных пород, разделенных по сердцевине, до необходимого уровня влажности, который, однако, не должен превышать 15%. При этом необходимо следить за тем, чтобы в процессе не деформировалась. Высушенные доски проходят через строгальную линию, а затем сортируются вручную или автоматически по прочности. В это же время маркируются и вырезаются дефекты. В первую очередь сортировка производится для обеспечения необходимого уровня качества (нормы DIN 4074 - сортировка по прочности). В процессе сортировки могут также учитываться и эстетические требования, что бывает необходимо при производстве клееной продукции для внутренней отделки помещений. Затем производится сращивание заготовок на зубчатый шип. Это процесс производства теоретически бесконечной клееной доски.

После высыхания клея, заготовки проходят через строгальную линию и торцуются по длине. Конструкционная древесина широко применяется в современном производстве деревянных конструкций благодаря высокому уровню качества.