Пиломатериалы

Начиная строительство, необходимо представлять, какие бывают виды лесо– и пиломатериалов. После того как дерево спилили и очистили от сучков, его разрезают на хлысты.

Хлысты – бревна определенной длины (5, 6, 7 м), которые сортируют по диаметру и по сбежистости (разнице диаметров верхнего и нижнего конца бревна). Бревна в диаметре более 200 мм называются кругляк, от 100 до 200 мм – подтоварник. Нормальный сбег составляет 1 см на 1 м, превышение этого показателя является пороком формы ствола. Сбежистость увеличивает количество отходов при распиливании и лущении круглых лесоматериалов, а также при раскрое пиломатериалов.

Оцилиндрованное бревно (калиброванный кругляк) – это пропущенный через систему фрез кругляк, превращенный в тщательно обработанный цилиндр, с точностью выбранными пазами и чашками. Главное достоинство такого бревна – ровная форма, позволяющая достичь плотного соединения и обеспечить легкую и быструю сборку. Подобные бревна прекрасно подойдут для изготовления рубленой бани.

Разнообразные пиломатериалы получают после распиловки кругляка на пилораме. Это могут быть доски, пластины, брусья, горбыли. Пиломатериалы бывают обрезными, необрезными и односторонне обрезными.

Обрезные материалы пропилены со всех сторон, у необрезных пропилены только пласти, а кромки – частично. У односторонне обрезных пропилены пласти и одна кромка. Последние выпиливают из лиственных пород.

Пиломатериалы из твердых лиственных пород изготовляют длиной 0,5–6,5 м с градацией 0,1 м; из мягких лиственных пород длиной – 0,5–2 с градацией 0,1, а при длине 2–6,5 – с градацией 0,25 м. Толщина лиственных пиломатериалов 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100 мм, ширина (обрезных) – 60, 70, 80, 90, 100, 110, 130, 150, 180, 200 мм. Длина хвойных пиломатериалов варьирует от 1 до 6,5 м с градацией 0,25 м.

Толщина и ширина брусьев должна быть не менее 100 мм. Все пиломатериалы имеют ширину поперечного сечения более двойной толщины (кроме брусьев).

После обработки пиломатериалов (доски и брусья) строганием они называются строганым погонажем.

При выборе пиломатериалов следует обращать внимание на возможные дефекты, которые могут ограничивать область применения древесины. К ним относятся:

трещины – разрывы древесины вдоль волокон. Подразделяются на следующие разновидности:

• отлупные трещины – отслоение друг от друга годичных слоев, имеют значительную протяженность по длине, возникают в растущем дереве и увеличиваются в срубленной древесине в процессе ее высыхания;

• метиковые трещины – радиально направленные внутренние трещины в ядре или спелой древесине, отходящие от сердцевины и имеющие большую протяженность по длине сортимента.

Виды пиломатериалов: а – двухкантный брус, б – трехкантный брус, в – четырехкантный брус, г – необрезная доска, д – чистообрезная доска, е – обрезная доска с тупым обзолом, ж – обрезная доска с острым обзолом, з – брусок, и – обапол горбыльный, к – обапол дощатый, л – шпала необрезная, м – шпала обрезная; элементы доски: 1 – пласть, 2 – кромка, 3 – ребро, 4 – торец

Возникают в растущем дереве и увеличиваются в процессе его просыхания. В круглых лесоматериалах такие трещины бывают только на торцах, в пиломатериалах – как на торцах, так и на боковых поверхностях;

• морозные трещины – радиально направленные наружные трещины, проходящие из заболони в ядро и имеющие значительную протяженность по длине сортимента. Возникают в растущем дереве в результате расширения внутренней влаги при сильных морозах и сопровождаются образованием на стволе характерных валиков и гребней разросшейся древесины и коры. В круглых лесоматериалах они бывают на боковой поверхности в виде глубоких трещин, окруженных валиками или гребными, на торцах – в виде глубоких радиальных трещин с уширенными около них годичными слоями, в пилопродукции – в виде длинных радиальных трещин с уширенными и искривленными около них годичными слоями и темными (у хвойных) засмоленными стенками;

• трещины усушки – радиально направленные трещины, возникающие в срубленной древесине под действием внутренних напряжений в процессе ее высыхания. От метиковых и морозных трещин они отличаются меньшей протяженностью по длине сортимента (не более 1 м) и меньшей глубиной.

Разновидности способов распиловки и виды досок: а – групповая, б– ж – индивидуальная; 1 – сердцевинная доска, 2 – центральные доски, боковые доски

Строганый погонаж:

1 – поручень (перила), 2 – плинтус, 3 – подоконная доска,

4 – оконный погонаж, 5 – наличник, 6 – штапик.

Вид трещин в бревне: а – метиковые трещины, б – отлуиные, в – трещины усушки

Все разновидности трещин, особенно сквозные, нарушают целостность лесоматериалов и в некоторых случаях снижают их механическую прочность.

Сучки. Это наиболее распространенный и неизбежный порок древесины, который ухудшает ее внешний вид, нарушает однородность строения, а иногда и целостность, вызывает искривление волокон и годичных слоев, затрудняет механическую обработку. Сучки, особенно кромочные (выходящие на кромку досок), продолговатые (у которых соотношение большего диаметра к меньшему больше 4), сшивные (продольное сечение которых выходит одновременно на два ребра одной и той же стороны) и групповые (более двух сучков, находящихся на отрезке сортимента, длина которого равна его ширине) снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и изгибе. При поперечном сжатии и продольном скалывании сучки повышают прочность древесины. Табачные сучки (в которых выгнившая сердцевина полностью или частично заменена рыхлой массой ржаво‑бурого или белесого цвета) указывают на наличие в древесине гнили.

Наклон волокон (косослой) – это непараллельность волокон древесины продольной оси дерева. Может быть тангентальный и радиальный. Наклон волокон повышает прочность древесины при раскалывании, затрудняет ее механическую обработку, понижает способность к загибу, а также прочность пиломатериалов при растяжении вдоль волокон и изгибе. Тангентальный наклон волокон в пиломатериалах приводит к повышенной продольной усушке и короблению.

Основные разновидности трещин в досках:

1 – пластевые, 2 – кромочные, 3 – торцовые; а – метиковые, б – морозные, в – трещины усушки, г – отлупные

Свилеватость – извилистое или беспорядочное расположение волокон древесины. Встречается во всех древесных породах, чаще на лиственных и преимущественно в лесоматериалах из комлевой части ствола. Этот порок строения древесины снижает прочность древесины при растяжении, сжатии и изгибе, повышает прочность древесины при раскалывании и скалывании в продольном направлении, затрудняет фрезерование и теску древесины.

Завиток – местное искривление годичных слоев, обусловленное влиянием сучков или проростей; встречается в виде частично перерезанных, скобкообразно изогнутых концентрических контуров, образованных искривленными годичными слоями. Завиток (особенно сквозной) снижает прочность древесины при сжатии и растяжении вдоль волокон и при статическом изгибе, а также ударную вязкость при изгибе.

Прорость – дефект на участке дерева, возникший в результате механических повреждений клетчатки. Такой участок древесины портит внешний вид и затрудняет отделку. Часто в этом месте встречаются грибные пятна и засмолки.

Пороки строения древесины: а – тангентальный наклон волокон, б – крень, в – свилеватость, г – завиток

Крень наблюдается на торцах лесоматериалов в виде дугообразных, реже кольцевых участков темно‑окрашенной древесины; на боковой поверхности пиломатериалов – в виде такого же цвета полос. Крень образуется преимущественно в древесине ели. Наличие этого дефекта увеличивает твердость древесины и ее прочность при сжатии и статическом изгибе; снижает ударную вязкость при изгибе и прочность при растяжении; увеличивет усушку вдоль волокон, вызывая этим растрескивание и продольное коробление пиломатериалов; уменьшает водопоглощение древесины и тем затрудняет ее пропитывание, а также ухудщает внешний вид древесины.

Водослой – это участки ядра или слой древесины ненормальной темной окраски, появляющиеся в растущем дереве в результате резкого увеличения их влажности. Этот порок бывает на торцах свежесрубленных деревьев в виде мокрых, темных, а зимой – мерзлых стекловидных пятен различной формы и величины, на продольных разрезах – в виде полос. После высыхания древесины темная окраска почти исчезает, но на поверхности появляются мелкие трещинки. Этот порок встречается у всех деревьев (чаще у хвойных) преимущественно в лесоматериалах из комлевой части ствола. Наличие водослоя снижает ударную вязкость при изгибе, нередко сопровождается гнилью, может быть причиной растрескивания.

Грибные поражения. При развитии в древесине грибов она изменяет свой цвет и гниет. В результате этого изменяются механические и декоративные свойства древесины.

Наиболее благоприятны для развития грибов температура от 15 до 25 °C и влажность древесины от 30 до 60 %. Особенно велико разрушительное воздействие грибов в условиях переменных влажности и температуры. Этим объясняется, что наиболее часто загнивают элементы цокольного перекрытия, обвязки по цоколю, венцы (нижние) брусчатого здания, подоконные доски, столбы на границе почвы с атмосферой и др.

При температуре ниже 2 °C и выше 35 °C развитие грибов замедляется и даже может совсем прекратиться, но грибы при этом не погибают; с наступлением благоприятных условий развитие их возобновляется. При температуре от 60 °C и выше большинство грибов погибает.