Интернет-энциклопедия по электрике

Интернет-энциклопедия по электрике

» » Древесина, как конструкционный строительный материал. Основные свойства древесины как конструкционного материала

Древесина, как конструкционный строительный материал. Основные свойства древесины как конструкционного материала

Урок № _____ Дата:_________________

Тема: Древесина – природный конструкционный материал.

Цели : создать условия для формирования у учащихся: понятий «древесина», «строение древесины» для выработки умений различать породы деревьев по их признакам; создать условия для развития у учащихся памяти, логического мышления, воображения; создать условия для формирования само- и взаимоконтроля.

Тип урока: комбинированный .

Формы работы: самостоятельная, индивидуальная, групповая .

ХОД УРОКА.

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний.

Беседа

    Вспомни, какой материал называют конструкционным.

    Из какого сырья изготавливают бумагу, картон?

    Назови конструкционные материалы, которые используют для производства автомобилей, самолетов, сооружения домов, изготовления домашней мебели. Где изготавливают указанные материалы и какое сырье для этого используют?

III. Изучение нового материала.

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 лиственные (рис. 13).

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). 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.

Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.

Ствол дерева имеет более толстую (комлевую) часть у основания и более тонкую - вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.

Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной. От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева. Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.

Камбий - тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий» - от латинского «обмен» (питательными веществами).

Основные разрезы ствола.

1 - торцовый разрез;

2 - радиальный разрез;

3 - тангенциальный разрез

Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола. Разрез, проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцовым. Он перпендикулярен волокнам. Разрез 2, проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен волокнам. Тангенциальный разрез 3 проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние. По этим разрезам выявляются различные свойства и рисунки древесины.

Породы древесины определяют по их характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету.

Дерево /порода/

Твердость

Цвет

Применение

Сосна /хвойная порода/

Древесина светло-красного цвета с ярко выраженной текстурой

Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, мебели, в строительстве судов, вагонов, мостов

Ель /хвойная порода/

Мягкая. Пропитана смолистыми веществами

Цвет белый с желтоватым оттенком

Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей

Береза /лиственная порода/

Твердая

Цвет белый с буроватым оттенком

Используется для изготовления фанеры, мебели, посуды, ружейных лож, ручек инструментов, лыж

Осина /лиственная порода/

Мягкая. Склонна к загниванию.

Цвет белый с зеленоватым оттенком.

Используется для изготовления спичек, посуды, игрушек, бумаги.

Липа /лиственная порода/

Мягкая.

Цвет белый с нежно-розовым оттенком.

Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.

Ольха /лиственная порода/

Мягкая.

Цвет белый, на воздухе краснеет.

Служит сырьем для изготовления фанеры, долбленой посуды, упаковочных ящиков.

Дуб /лиственная порода/

Твердая. На радиальном разрезе четко просматриваются сердцевинные лучи в виде блестящих полосок.

Цвет светло-желтый с коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой

Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, а также в конструкциях мостов и вагонов.

Рисунок на поверхности древесины, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон называют текстурой древесины. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Например, древесина грецкого ореха имеет коричневые и серые цвета самых разнообразных оттенков, она высоко ценится при изготовлении из нее мебели, лож охотничьих ружей. Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке и Австралии породы красного дерева, которые дают древесину красного цвета различных оттенков. Такие ценные породы древесины строгают на тонкие листы (шпон), которые наклеивают на ценные изделия.

Для изготовления полезных вещей используют разнообразные конструкционные материалы: металл, пластмассу, оргстекло, шелк, текстильные и другие материалы. Широкое распространение получило использование древесины и материалов из нее. Все конструкционные материалы имеют определенные свойства, которые необходимо учитывать при изготовлении изделий. К ним относятся уже известные тебе цвет и текстура древесины. Кроме того, необходимо также знать, как легко обрабатывается определенный вид древесины и материалы из нее, какой инструмент нужно для этого использовать, будут ли удерживаться в ней гвозди, шурупы и другие детали крепления, как будут влиять на древесные материалы влажность, изменения температуры окружающей среды и т.п. Нужно также предусмотреть, какой вид древесины или материалов из нее необходимо использовать, чтобы конструкция, например мост или многоэтажное здание, не разрушилась, если она будет использоваться при больших нагрузках и т.п.

Поможет дать ответ на эти вопросы знание механических свойств конструкционных материалов. К основным из них в первую очередь относятся: прочность, твердость, упругость .

Прочность свойство, характеризующее устойчивость древесины против внешних механических усилий, то есть ее способность выдерживать большие нагрузки и не разрушаться. Из древесины высокой прочности стоит изготавливать конструкционные элементы, то есть те, которые подлежат значительной нагрузке. Наиболее прочной является древесина дуба, затем идут ясень, граб, клен, береза, сосна, ель, ольха, осина, липа.

Твердость – способность материала оказывать сопротивление проникновению в него другого твердого тела, например орудий обработки (ножей, пилок, стамесок, сверл и других режущих инструментов). Знание твердости древесины имеет большое значение. Режущие инструменты для обработки древесины используют с учетом этого свойства. Чем тверже древесина, тем тяжелее ее обрабатывать и тем больший угол обострения должен иметь инструмент.

По твердости древесину можно расположить в такой последовательности: граб, дуб, ясень, клен, береза, сосна, ольха, ель, липа. То есть самую большую твердость имеет граб. Следовательно, его трудно обрабатывать режущим инструментом. Легче всех древесных материалов обрабатывать липу. Поэтому ее используют преимущественно для изготовления сувениров, вещей домашнего потребления и т.п.

Упругость свойство материала изменять свою форму (и не разрушаться) под действием нагрузки и возобновлять ее после прекращения этого действия. Древесина сгибается (деформируется) под действием силы и опять выравнивается, или пружинит, после снятия нагрузки. Высокую упругость имеет древесина ясеня, дуба, лиственницы, сосны и других пород.

IV. Закрепление изученного материала.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение пород древесины по образцам.

    Изучите таблицу пород деревьев.

    Выпишите в тетрадь основные признаки, по которым определяются породы древесины.

    Определите породы древесины по образцам, выданным учителем.

V. Подведение итогов.

Беседа:

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?

VI. Домашнее задание.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выучить конспект.

  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

3 Текстура древесины Текстурой древесины называют рисунок на ее поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке, Австралии породы красного дерева, дающие древесину красного цвета различных оттенков.


4 Пиломатериалы и древесные материалы При продольной распиловке стволов деревьев на лесопильных рамах получают различные пиломатериалы: брусья, бруски, доски, плестины, четвертины и горбыли. Пиломатериалы имеют следующие элементы: плести, кромки, ребра и торцы. В качестве конструкционного материала широко применяют фанеру, древесностружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (ДВП).






























19 Графическая документация Прежде чем изготовить какую-либо деталь, выполняют ее технический рисунок, эскиз или чертеж. Такие изображения будущего изделия называют графической документацией. Технический рисунок-это наглядное объемное изображение предмета, выполненное от руки с указанием размеров и материала. Эскиз представляет собой изображение детали от руки с указанием размеров и сохранением соотношений между ее частями. Чертежом называют изображение изделия, вычерченное с помощью чертежных инструментов по определенным правилам.


20 Этапы создания изделий из древесины Для того чтобы изготовить какое-либо изделие, необходимо выполнить ряд действий, то есть пройти ряд этапов. Прежде всего надо заранее продумать, из каких материалов будет состоять изделие Вначале изображают изделие в виде технического рисунка, эскиза или чертежа. Подбирают качественную заготовку из древесины необходимой породы. Размечают заготовку, проверяя размеры несколько раз. Затем строгают, пилят, зачищают и отделывают ее, превращая в готовое изделие. Изготовленное изделие необходимо проверить на прочность, испытать. Если обнаружатся какие-то недостатки, то надо найти причины их возникновения и устранить.





Цели : ознакомить учащихся с древесиной как конструкционным материалом, с видами пиломатериалов.

Задачи:

Средства обучения:

  • Презентация к занятию.
  • Коллекция образцов древесных пород.
  • Комплект древесных пиломатериалов.
  • Образцы шпона, фанеры, ДСП, ДВП.

Ход занятия

I. Организационный момент

Проверка готовности к уроку.

II. Сообщение темы занятия

Древесина – природный конструкционный материал. Пиломатериалы.

III. Мотивация учебной деятельности

Древесина - один из важнейших и широко распространенный материал. Легкость обработки и разнообразие пород позволили применять древесину для самых различных работ. К каждому изделию из древесины предъявляются свои требования. Чтобы правильно определить, какую древесину необходимо использовать для изделия нужно знать особенности каждой породы.

IV. Формирование знаний и умений

Историческая справка. (слайд №1)

Трудно назвать область жизнедеятельности человека, где не была задействована древесина. Уже на ранних стадиях развития человек стал использовать этот материал. Немного позже древесину начали использовать для строительства (дома, мосты, суда), изготавливать различный хозяйственный инвентарь, мебель, посуду, музыкальные инструменты и многое другое. С появлением ремесел древесина стала одним из первых конструкционных материалов для изготовления прядильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков. Ее широко применяли в вагоно-, судо-, авто- и авиастроении. В настоящее время изготавливают изделия тысяч наименований и назначений.

Строение древесины (слайд №2)

Строение древесины можно увидеть на ее поперечном разрезе, на котором отчетливо видны сердцевина, кора и годичные слои . Для более полного представления о строении древесины нужно рассматривать три главных разреза ствола – поперечный, радиальный и тангенциальный. На поперечном разрезе годичные слои имеют вид концентрических окружностей, на радиальном – продольных полос, на тангенциальном –извилистых конусообразных линий. Помимо этого, на поперечном разрезе можно увидеть светлые, направленные от сердцевины к коре линии, сердцевинные лучи. Темно окрашенная часть ствола называется ядром, а светлая переферическая-заболонью.

Породы древесины (слайд №3)

Хвойные породы. Древесина хвойных пород имеет меньшую плотность, а следовательно, легче обрабатывается и выше ее теплосберегающие свойства.

К группе хвойных пород относятся следующие виды:

  • Сосна - наиболее распространенное дерево хвойной породы. Цвет ее древесины может быть бурым, красноватым, желтоватым и почти белым с легкими разводами красноты. В сухом виде сосна легкая и податливая для столярных работ. Из нее изготавливают мебель, окна двери и т.д. Древесина хорошо обрабатывается красителями и лаками.
  • Ель - мягче сосны, но она имеет большое количество мелких и средних сучков, что затрудняет ее применение в ответственных столярных конструкциях. Текстура невыразительна, она менее влагостойкая, скорее поддается гниению. В столярном деле используется для неответственных конструкций мебели.
  • Пихта - применяется наравне с елью, хотя имеет пониженные физико – механические свойства.
  • Лиственница - занимает особое место среди других хвойных пород. Ее древесина имеет красно-коричневый, иногда бурый отеннок и отличается высокой прочностью (прочнее дуба) и влагостойкостью. Применяется в строительных конструкциях где требуется высокая прочность и стойкость против гниения, используется для изготовления паркета.
  • Кедр - имеет беловато-желтую древесину с различными цветовыми оттенками в зависимости от места произрастания. Древесина не отличается высокой прочностью и плотностью. Кедр хороший материал для резьбы. Отделывают его в основном воском.
  • Можжевельник - хвойный кустарник, диаметр ствола бывает до 10-15 сантиметров. Крепкая тонкослойная древесина хорошо обрабатывается и полируется, имеет специфический запах. Применяется для изготовления мелких деталей, при точении, для резных и мозаичных работ.
  • Кипарис и туя по свойствам похожи на можжевельник, но их древесина более широкослойная и темнее по тону. Применяется для мелких резных работ.

Лиственные породы:

  • Дуб - отличается высокой прочностью, твердостью, стойкостью против гниения, способностью к гнутью, имеет красивую текстуру и цвет. Древесина широко используется для изготовления мебели, паркета. Шпон из дуба применяют для облицовки фанеры, ДСП.
  • Бук - имеет прочную и твердую древесину, по прочности он не уступает дубу. Красивая текстура на срезах, эти декоративные качества используют при облицовке мебели строганным шпоном.
  • Береза - отличается высокой прочностью, однородным строением и цветом, средней плотностью и твердостью. Используется в основном для изготовления фанеры, лущеного шпона ДСП. Легко обрабатывается и отделывается, при травлении под более ценные породы. В распаренном состоянии хорошо гнется.
  • Недостатки - долго высыхает, легко колется, сильно трескается и коробится. Древесина карельской березы вязкая и твердая, легко поддается столярной обработке. Очень высоко ценится в мозаичных работах и как поделочный материал.
  • Ясень - древесиной похож на дуб. Хорошо гнется после пропаривания.

Дефекты древесины (слайд № 4)

Свилеватость - это волнистое размещение волокон, особенно в прикорневой части дерева. Чаще всего наблюдается у клена, дуба, карельской березы, ореха. Такая древесина трудно поддается обработке, но ценится при изготовлении строганного шпона.

Завиток характерен местным искривлениям годичных слоев вследствии влияния прорости или сучков ствола.

  • Пророст - дефект на участке дерева, возникший в результате механических повреждений клетчатки. Такой дефект чаще всего возникает из-за врастания в заболонь отмершей древесины или коры.
  • Косослой - дефект, выражающийся в том, что волокна древесины размещены наискось. Древесина с косослоем не используется для изготовления.
    Цвет древесины (слайд №5)

Цвет древесины – один из признаков, по которым одна порода дерева отличается от другой.

Древесина липы, сосны, березы, клена, осины - светлая, дуба и ясеня - бурая, грецкого ореха, тика - коричневатая.

Цветовые оттенки различных пород можно классифицировать по основным группам, где преобладающим будет один цвет древесины.

  • Желтый- береза, ель, липа, осина, граб, клен, пихта, ясень, барбарис, карельская береза.
  • Бурый – кедр, тополь, бук, лиственница, ольха, груша, слива, каштан.
  • Коричневый – черешня, яблоня, абрикос, грецкий орех.
  • Красный – тис, красное дерево.
  • Розовый – лавровишня, чинара.
  • Оранжевый – крушина.
  • Фиолетовый – сирень, бирючина.
  • Черный – мореный дуб, эбеновое дерево.
  • Зеленоватый – хурма, фисташка.

Физико-механические свойства древесины (слайд № 6)

  • Твердость - способность сопротивляться обработке режущими инструментами. В нижней части ствола твердость больше чем в верхней.
  • Прочность – способность древесины сопротивляться воздействующим на нее усилиям.
  • Упругость – способность древесины изменять свою форму под воздействием внешних сил и принимать прежнюю форму после прекращения этого воздействия.
  • Пластичность – способность древесины изменять (без разрушения) под давлением свою форму и сохранять ее после снятия нагрузки.

Условная плотность древесины – это отношение минимальной массы к максимальному объему образца. По плотности при влажности 12% древесные породы разделяются на группы:

Влажность – физическое свойство древесины, характеризующееся количеством содержащейся в ней влаги.

Гигроскопичность – это способность древесины поглощать или отдавать влагу.

Теплопроводность – способность древесины проводить тепло от одной поверхности к противоположной. Хвойные породы имеют меньшую плотность, а следовательно, и меньшую теплопроводность.

Звукопроводимость – способность древесины проводить звук. Звук в различных направлениях распространяется с неодинаковой силой. Так, звукопроводность вдоль волокон в 4-5 раз выше, чем поперек.

Высокая горючесть древесины снижает пожароустойчивость здания.

Пиломатериалы (слайд № 7)

  • Брусья – это пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм (до 400х400 мм). По числу пропиленных сторонон брусья могут быть двухкантными, трехкантными и четырехкантными.
  • Доски – это пиломатериалы толщиной и шириной от 16 до 100 мм., ширина которых превышает толщину не менее чем в 2 раза. По характеру обработки они бывают необрезные, одностроннеобрезные и обрезные. Ширина досок от 275 мм, длина до 6.5 м. Широкая сторона в досках называется пластью, а узкая кромкой.
  • Бруски – это пиломатериалы толщиной от 50 до 100 мм, а шириной не более двойной толщины.
  • Строганный и лущеный шпон служит материалом для облицовочных и мозаичных работ. Получают при строгании или лущении древесины:
    • лущёный - береза, ольха, ель, сосна, бук липа.
    • cтроганный - грецкого ореха, ясеня, бука.
  • Фанера состоит из нескольких (трех, пяти и более) склеенных слоев лущеного шпона.
  • Практическая работа.

Ознакомить учащихся с внешним видом наиболее распространненых пород древесины, образцов пиломатериалов, шпона, фанеры. Научить учащихся по внешнему виду образцов определять породу древесины и вид пиломатериала.

V. Подведение итогов уроков

Вы сегодня познакомились с древесиной как с конструкционным материалом. Узнали о строении древесины, вспомнили различные породы. Ознакомились с различными свойствами древесины. У знали что такое пиломатериалы и где они применяются. Эти знания вам пригодятся при дальнейшем изучении технологии обработки древесины, а некоторым возможно пригодятся в повседневной жизни.

СОВЕТ. При возможности данные слайды можно распечатать как плакаты или как раздаточный материал для учащихся.

В последнее время все большую популярность на рынке строительных материалов приобретают изделия из клееной древесины. Технология производства этой продукции достаточно хорошо изучена и широко освещалась в специальных изданиях. В статье изложена классификация клееной древесины в Германии, поскольку эта продукция имеет наибольшее распространение именно в Европе.

Конструкционная древесина - что это такое?

Конструкционная древесина - 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 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 сушки древесина 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.
Применение:
каркасные конструкции;
– опалубки - надстройки, пристройки;
потолочные перекрытия;
– внутренняя отделка.
Классы сортировки: S10. (Цифра означает допустимое напряжение на изгиб в ньютонах на мм 2).

Размеры продукции (мм): Стандартные сечения

Ширина
Толщина 120 140 160 180 200 240
60 X X X X X X
80 X X X X X
100 X X
120 X X X

Двухслойные и трехслойные клееные балки

Название данного продукта помогает представить их способ производства, а именно: две доски склеиваются друг с другом. При этом необходимо, чтобы одна из досок была приклеена сердцевиной наружу. И это не случайно, так как именно такая технология склеивания позволяет существенно минимизировать трещины в древесине. Кроме того, в области сердцевины, которая является лицевой стороной склеенной двухслойной балки, меньше всего дефектов, что дает неоспоримое преимущество для продукции в эстетическом смысле.
Процесс изготовления трехслойных балок повторяет процесс изготовления двухслойных балок, различие лишь в том, что в этом случае склеиваются не две, а три доски. Процесс изготовления проистекает так же, как и в случае с производством конструкционной древесины, при этом добавляется операция склейки ламелей по пласти и строгание балок.
Допустимые размеры сечений отдельных ламелей:
– макс. ширина: 240 мм;
– макс. толщина: 80 мм;
– макс. площадь сечения доски: 150 кв. cм;
– в зависимости от сечения длина достигает 18 м.
Классы сортировки: S10, S13.
Область применения:
– рамочные конструкции;
– каркасные сооружения;
– стропила;
– опоры.

Размеры продукции для двухслойных и трехслойных балок (мм):

Двухслойные балки Трехслойные балки
Ширина
Высота 80 100 120 140 160 180 200 240
100 X X
120 X X X
140 X X X
160 X X X X X X
180 X X X X X
200 X X X X X X
220 X X X X
240 X X X

Многослойная клееная древесина

Многослойная клееная древесина одним своим названием определяет способ производства. Отдельные заготовки (доски) склеиваются по длине и толщине друг с другом. В Германии основная доля производства многослойной клееной древесины приходится на сосну или ель.
Область применения:
– навесы;
зимние сады;
– стропила;
– балочные конструкции;
– мосты;
– складские, спортивные и производственные сооружения;
– опоры;
– стойки;
– перила;
– беседки и галереи.
Допустимая толщина ламелей для прямых строительных элементов без специальных климатических требований - от 6 до 42 мм.
Прямые строительные элементы с климатическими требованиями - от 6 мм до 33 мм.
Классы прочности: BS11, BS14, BS16, BS18.
Размеры продукции (мм): Стандартные сечения при длине:12-18 (24 м).

Размеры продукции (мм): Стандартные сечения при длине:12-18 (24 м)

Ширина
Высота 60 80 100 120 140 160 180
100 X
120 X X X X
140 X
160 X X X X X X
200 X X X X X X
240 X X X
280 X X X
320 X X X X
360 X X X
400 X X

Преимущества использования многослойной клееной древесины:

высокий уровень прочности и жесткости, и в то же время - небольшой вес;
– высокая стабильность форм и соответствие нужным размерам;
– образование трещин практически исключается;
– отсутствие искажений и искривлений при конструкции заготовок большого сечения и длины;
– возможность изготовления продукции любой длины и сечения;
– высокое качество поверхности;
– не требуется химической консервации древесины (в зависимости от конструкции) благодаря низкому уровню влажности древесины (– особенно хорошо подходит для химически агрессивной среды (например, складские сооружения для хранения удобрений);
– качество продукции гарантируется постоянным контролем производственного процесса.

Нормы допуска к продаже продукции клееной древесины на территории Германии

Производство клееных и несущих деревянных элементов требует не только специальных технических знаний, но и специально оборудованных производственных площадей, специализированных станков и установок, а также мероприятий по контролю за качеством продукции, т.е. экспортироваться и использоваться в строительстве может только исключительно качественно изготовленная продукция.
Предприятия, которые ставят себе задачу производить деревянные клееные элементы на экспорт, должны в соответствии с нормами DIN 1052 - 1(EN 338) "О предприятиях, обрабатывающих древесину", глава 12.1 получить соответствующий допуск. При оформлении допуска производства фирма-производитель получает соответствующее свидетельство допуска, которое подразделяется на следующие 4 группы:
Допуск "A" (многослойная клееная древесина, двух- и трехслойные клееные балки) - подтверждение профпригодности для производства клееных деревянных элементов несущих конструкций всех видов. В основном, производство охватывает изготовление деревянных деталей и многослойной клееной древесины длиной, заданной самим производителем.
Допуск "B" (многослойная клееная древесина, двух- и трехслойные клееные балки) - подтверждение профпригодности для производства клееных деревянных элементов несущих конструкций (например, балки, опоры и стойки с опорной шириной до 12 м). Как правило, данная категория допуска предполагает производство прямых элементов конструкций из многослойной клееной древесины.
Допуск "C" (конструкционная древесина) - подтверждение профпригодности для производства клееных специальных строительных элементов в соответствии с заключением о допуске от Института строительных технологий, Берлин (к примеру, методы строительства треугольными опорными элементами, доски для лесов, деревянные блочные элементы, опалубки, обрезные пиломатериалы с нанесением клея на торец), особенно для соединений на шип.
Допуск "D" - подтверждение профпригодности для производства клееных материалов для стен и крыши, для щитовых конструкций деревянных домов.
В нормах допусков категорий A, B, C (специальные элементы конструкций) в любом случае указывается, что предприятия должны доказать уровень качества сращивания на шип элементов многослойной клееной древесины в соответствии с нормами DIN 68140-1.
Кроме того, в допусках "А" и "В" указывается, что в соответствии с нормами DIN 68140-1 специальные строительные элементы и сращивание на шип производится из досок соответствующего класса.

П. А. Выпов
коммерческий директор "ЭМИТИМАШ"