123227 (Лесоматериалы. Сталь. Электродуговая сварка)

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Тюменский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра «Механизация и автоматизация в строительстве»

Контрольная работа

По предмету «Материаловедение»

Специальность: БТПиП

Выполнил: Коробкина Н.С.

г. Тюмень

2009 г.

1. Лесоматериалы в строительстве (достоинства, недостатки, применение)

Чтобы правильно выбрать древесину, необходимо знать свойства древесных пород.

Хвойные породы используют в качестве основы при облицовывании деталей шпоном из твердых ценных пород; твердые лиственные породы (дуб, бук, березу обычную и карельскую, грецкий орех, граб, клен обычный и «птичий глаз», ясень и др.) применяют в натуральном, цельном виде. В мозаичных работах используют шпон лиственных и хвойных пород. Для резьбы по дереву при последующем травлении и крашении древесины в темный цвет выбирают только некоторые лиственные породы - липу, осину, иву, рябину, березу. Если хотят оставить натуральный цвет деталей резного изделия, то для его изготовления берут грушу, клен, грецкий орех, каштан, дуб и др.

Хвойные породы в основном имеют мягкую древесину, поэтому для лицевых деталей в изделиях используются редко. Это связано с тем, что мягкая древесина чувствительна к механическим повреждениям и ударам. Практика показывает, что при соблюдении требований к технологическому процессу хвойные породы можно с успехом использовать для изготовления мебели.

Изделия небольших размеров изготовляют в основном из хвойной древесины без сучков, с красивыми, ярко выраженными годичными слоями (кипарис, можжевельник, лиственница, красная сосна и др.). Ель с большим количеством сучков, а также белая сосна и пихта — породы, требующие дополнительной декоративной отделки тонированием или орнаментальной резьбой. Древесина хвойных пород легко окрашивается, но при интенсивной окраске цветовой тон глушит ее декоративные достоинства.

При высыхании древесина сжимается в объеме и подвергается естественному короблению.

В столярном деле нужно правильно определять время сушки дерева, так как и недосушенный и пересушенный материал в одинаковой степени непригоден для работы. В условиях эксплуатации с нормальной влажностью среды пересушенная древесина неизбежно впитает влагу с воздуха и покоробится. На нормальное состояние древесины пагубно влияет и переменное изменение температуры: материал при этом трескается.

На состояние древесины, ее сушку и разбухание влияет ряд причин: время заготовки, длительность, условия выдержки и т. п. У дерева, заготовленного зимой, древесина (по сравнению с летней заготовкой) менее влажная, так как в этот период оно замедляет свой рост. Необходимо помнить, что недосушивание и пересушивание сильнее всего сказываются на твердых и плотных породах и слабее — на мягких и рыхлых. Для изделия необходимо подбирать древесину однородных по структуре пород, чтобы степень усыхания заготовок была одинаковой.

У распиловочного материала при высыхании наблюдаются прогибы и выпуклости, т. е. происходит его коробление. У центровой доски коробление будет едва заметным, так как твердая ядровая древесина усыхает значительно меньше заболони.

Пригодность столярного материала в какой-то степени можно определить по наружным признакам ствола сваленного дерева. При отборе древесины обращают внимание на лучевые трещины в торце: отсутствие их или наличие мелких трещин свидетельствует о доброкачественности материала; глубокие трещины являются признаком его низкого качества. При глубоких лучевых трещинах в стволе могут быть полости, которые, например у сосны, заполняются смолянистым веществом — живицей (этот порок сосны называют засмолком). Если трещины идут по годичным слоям древесины, т. е. дугами, то такое дерево непригодно для столярных работ.

При выборе древесины мягких хвойных пород обращают внимание на плотность годичных слоев. Чем они гуще и переходы их плавнее, тем древесина плотнее и однороднее, а значит, качественнее. Широкослойность древесины указывает на ее рыхлость и незначительную прочность; изделия из такой древесины не должны подвергаться резким и переменным нагрузкам. Параллельность годичных слоев свидетельствует об относительной прямолинейности древесины в продольном разрезе, а следовательно, о доброкачественности материала.

При отборе древесины следует обращать внимание на возраст дерева. Молодая древесина мягкая и рыхлая, а старая в большей степени подвержена гниению, поэтому лучше всего выбирать древесину среднего, зрелого периода роста. Возраст сваленного дерева определяют по его поперечному разрезу, на котором хорошо видны годичные слои.

В столярном деле одни древесные породы считаются более гибкими, другие — менее. Установлено, что в наибольшей степени гибкость дерева проявляется в его среднем возрасте.

Гибкая порода легко гнется, но трудно ломается. Гибкость дерева во многом зависит от места его произрастания, наличия в почве различных питательных элементов окружения, в котором растет дерево (в гуще леса или на открытом месте), наличия сучков и т. д.

В столярном деле при гнутье древесины очень важным является такое ее свойство, как вязкость. При высокой вязкости дерево гнется по всем направлениям не ломаясь, но и не принимая прежней прямолинейности. Таким качеством обладают клен, вяз, можжевельник, орешник, береза, ясень, лиственница, бук, молодой дуб и т. д.; хрупкими породами считаются ольха, осина, ель и др.

В большой мере на вязкость и хрупкость древесины оказывает влияние почва, на которой растет дерево. Так, если сосна и бук росли на влажной почве, то их древесина будет иметь высокую вязкость, а если на сухой — то среднюю. Дуб имеет высокую хрупкость, если произрастает во влажной или слишком сухой среде. В производственных условиях для получения однородной вязкости определенные породы перед обработкой предварительно пропаривают, насыщая древесину влагой, а затем подвергают гнутью.

Древесина имеет свойство раскалываться по направлению волокон и чем более прямолинейна ее структура, тем легче она раскалывается. Плотные и гибкие породы раскалываются легче мягких. Сучковатость, свилеватость, наплывность и перепутанность древесных волокон снижают степень раскалываемости. Легче раскалываются дуб, бук, ясень, ольха, ель и др., труднее — груша, тополь, граб и т. д. Для резьбы подбирают породы с более низкой степенью раскалываемости.

Долгое хранение древесины снижает ее прочность, поэтому столяр должен соблюдать условия хранения материала, а готовые изделия защищать от атмосферных влияний, покрывая их лаками, мастиками и т. д.

Отбирая материал для столярных работ, столяры обращают внимание на цвет в разрезе или в отщепе древесины. Если ее цвет неравномерный или слишком яркий, то это свидетельствует о начавшемся грибковом заболевании. Такое дерево непригодно для столярной работы.

Сучки в деталях конструкций нежелательны, так как снижают прочность древесины. При высушивании древесины они обычно выпадают. У хвойных пород полость выпавшего сучка заполняется смолистым веществом и тогда наблюдается «табачный» сучок. Материал с наличием большого количества сучков используют для неответственных конструкций.

Ценные породы древесины

Ценными породами считаются дуб, орех, ольха, бук, клен, ясень, вишня, черное и красное дерево и др. Что касается мебели, то ценность древесины в этом случае определяется прочностью и, разумеется, рисунком древесины.

Очень популярен дуб. И это легко объяснить - он распространен достаточно широко, эстетичен, прочен и долговечен. Древесина его обрабатывается достаточно легко, гниению мало подвержен. Недостатком дуба можно считать его пористость, а также при сушке он может растрескаться. И учтите, если у вас есть мебель из дуба, то лучше покрыть поверхность прозрачным лаком. Дуб чувствителен к растительному маслу – при случайном контакте на поверхности появляются пятна, что портит вид. Стоит учесть, что со временем древесина дуба темнеет. Из дуба делают не только мебель, его используют и в кораблестроении, машино- и вагоностроении.

Бук не настолько дорогой по сравнению с дубом. Но он более прочен и в сфере изготовления мебели – более удобен: легок в обработке, шлифовке, легко окрашивается и при покрытии лаком – цвет не меняет. Поэтому, если покрасить мебель из бука – то он может с успехом имитировать красное дерево, орех. При тепловой обработке бука его цвет становится более красным. Есть и недостатки – бук неустойчив к влаге – древесина начнет коробиться, потому древесину необходимо обрабатывать защитными материалами.

Ясень. Он очень прочный, но при этом пластичный и гибкий, плюс – древесина ясеня отличается разнообразием оттенков. Стоит отметить, что у ясеня отличная прочность – он даже прочнее дуба.

Вишня. Цвет древесины розовато-коричневый. Хотя вишня не настолько твердая, по сравнению с предыдущими породами, мебель из вишни получается очень изящная. Как и дуб, со временем древесина вишни темнеет.

Орех – древесина имеет декоративную привлекательность. Цвет древесины изменчив, это зависит от почвы и климата. Древесина прочная и устойчива к сушке.

Клен – дерево далеко не дешевое. Цвет колеблется от белого до красноватого. Недостатков у клена практически нет.

Лиственница – устойчивая к гниению и прочная. Применяется в основном для строительства, в обработке сложна, потому, видимо, не используется для изготовления мебели.

Кедр – дерево, самое устойчивое к гниению. У древесины кедра приятный запах, он устойчив к влаге – и поэтому его древесину часто используют для сауны. Если кедр высушить - больше он своих качеств не поменяет, его цвет, в частности, не изменится.

Красное дерево – мебель из нее – эталон благополучия и хорошего вкуса. Красное дерево – это такие породы, как палисандр, махагони, тик, кемпас, секвойя, некоторые виды эвкалипта и меранти. Но чаще всего это махагони, его древесина наиболее ценна. Цвет бурый или коричнево-красный. Красное дерево хорошо полируется, порче древесными вредителями не подвержена и очень прочна. Кроме того, мало подвержена температурным изменениям и влажности.

Черное дерево – эбеновое. Мебель из этого дерева всегда ценилось высоко, еще со времен Древнего Египта, Римской Империи, эпохи Возрождения. Эбен, наверное, самая тяжелая и твердая порода на Земле. Обработке это дерево с трудом поддается.

Ольха – легкая, мягкая и прочная. Окрашиванию, обработке и полировке поддается легко. А также она устойчива к влаге. А вот сверлить ольху очень сложно – такой у нее недостаток. Помимо всего прочего, древесину ольхи используют для изготовления музыкальных инструментов.

Пиломатериал хвойный

Пиломатериал хвойный: в наибольшей степени на строительном рынке востребованы обрезные пиломатериалы; в зависимости от размеров поперечного сечения обрезной пиломатериал разделяется на брус шириной и толщиной более ста миллиметров, доски, у которых ширина больше двойной толщины, и бруски - это когда ширина не более двойной толщины; ведущее место на отечественном рынке занимают пиломатериалы из сосны. Это прочная, легкая в обработке древесина, которая к тому же в сравнении с лиственными породами меньше впитывает влагу. Поэтому из нее изготавливают практически все: от бревен и бруса до погонажных изделий.

Из хвойных обрезных пиломатериалов в строительстве используется так же ель, кедр, лиственница, пихта.

Пиломатериал хвойный очень разнообразен и по типу, и по качеству, и по цене.

Вид и цена определяются, прежде всего, степенью обработки: например, бревна называют пиловочником (или кругляком); если бревно один раз пройдено на пилораме и имеет с двух сторон плоскости, то оно называется лафет, попутно с которым получается горбыль и необрезная доска; если пропилены все четыре стороны, то мы имеем обрезной материал, который подразделяется на брус, обрезную доску и мелкий брусок; доски пола, обшивочная доска (”вагонка”), плинтусы, наличники и т. п. - это строганый погонаж, а мебельные щиты и клееный брус - клееные изделия.

Пиломатериал хвойный проходит строгий контроль качества. Вся продукция сертифицирована и соответствует ГОСТ и ТУ.

Оцилиндрованное бревно

Технологичный материал и требует минимум ручного труда при строительстве дома, так как собирается на манер конструктора. Оцилиндрованное бревно имеет ряд преимуществ. Все необходимые операции с оцилиндрованным бревном выполняются на заводе, в частности выбор в оцилиндрованном бревне монтажных чашек и посадочного канала.

Сруб из оцилиндрованного бревна - основа современного деревянного дома. Существенно облегчает изготовление сруба использование бревен, обработанных заводским способом - оцилиндрованных бревен одинакового диаметра. Оцилиндрованное бревно в срубе имеют более презентабельный вид, чем бревна ручной рубки. Качество швов сруба из оцилиндрованных бревен намного лучше, так как пазы сруба изготовляются на станках в заводских условиях.