г.Новосибирск
моб.: 8 (913) 906-68-02,
моб.: 8 (913) 782-93-57,
e-mail: sergej.molkin@mail.ru
Древесина сосны как материал обладает большими достоинствами, причем некоторые из них во многих случаях делают ее незаменимой. В первую очередь следует отметить малый объемный вес древесины при относительно высокой ее прочности. Большая прочность на единицу веса и объема делали ее одним из лучших строительных материалов в Сибири при том естественном условии, что она была доступна в необходимых количествах. Наибольшая прочность древесины соответствует направлению усилий вдоль волокон, наименьшая — поперек волокон. По удельной прочности древесину сосны сравнивают даже с некоторыми металлами (табл. 1).
Таблица 1. Коэффициенты удельной прочности (для сравнения)
Коэффициент удельной прочности при сопротивлении |
Сосна |
Береза |
Дюралюминий |
Углеродистая сталь |
На растяжение |
16,2 |
15,8 |
14,0 |
6,4 |
На сжатие |
6,8 |
6,2 |
14,0 |
6,4 |
Древесина любой породы своего натурального цвета в атмосферных условиях эксплуатации объектов не сохраняет. Многие породы древесины, и сосна в том числе, изменяют свой цвет под влиянием атмосферных воздействий и солнечного света. Поверхность древесины темнеет, т. к происходит окисление. В соответствии с этим в деревянных постройках она становится светло-серой, серебристо-серой, буровато-серой. Выбор между свойствами древесины, ее конструктивностью и обрабатываемостью это всегда компромисс. Физико-механические свойства имеют здесь основное значение. Компромиссное решение между свойствами готового объекта, затратами времени и трудовых усилий в обработке древесины обеспечивается исходными данными материала, как то: твердость, прочность, деформативность, влажность, удельный вес, структура и направление волокон, пороки и др. Далеко не последнюю роль играли замечательные теплотехнические качества древесины. И еще одно качество, которое всегда ценилось — воздухопроницаемость. На протяжении длительного времени было установлено, что в деревянных постройках легко дышится. В силу перечисленных причин люди предпочитали строить свои дома и на селе, и в городах из такого материала, как дерево, несмотря на его недостатки — легкую горючесть, анизотропность, усушку, разбухание, коробление и пр. Древесина нередко воспринимается как материал, выступающий посредником между человеком и природой, как материал, передающий ощущение тепла, прилива жизненных сил и чувства защищенности. А потому древесина и человек представляют собой систему функционально связанных элементов в природе, образующих целостный объект.
В процессе обработки древесины существенное значение имеют такие ее характеристики, как равноплотность (равномерность распределения физико-механических свойств по ширине годичного слоя), наличие ядра, ширина заболони, степень резкости перехода от ядра к заболони, состояние сосудов (пустые или заполненные), наличие, количество и размеры вертикальных смоляных ходов, наличие сердцевинных повторений. Все эти характеристики являются признаками макроструктуры древесины, которые дают представление о ее природном строении и возможностях использования при выполнении строительных работ.
Таблица 2. Показатели расчетных сопротивлений (R) для конструкций из древесины сосны (по Б.Н. Уголеву)
Работа материала |
Расчетные сопротивления (Мпа) для древесины сосны 1–3-го сортов |
||
1-й сорт |
2-й сорт |
3-й сорт |
|
Сжатие вдоль волокон |
14–16 |
13–15 |
8,5–15 |
Растяжение вдоль волокон |
10 |
7 |
— |
Сжатие поперек волокон |
1,8 |
1,8 |
— |
Скалывание вдоль волокон |
1,8–2,4 |
1,6–2,1 |
1,6–2,1 |
Скалывание поперек волокон |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
Установлено, что пороки древесины дают существенное снижение показателей ее прочности. Поэтому при разработке конструктивно-строительных форм и деталей крупной пластики из древесины сосны используют не предельные показатели свойств, а гораздо меньшие, так называемые показатели расчетных сопротивлений (R) (табл. 2).