Дерево - старейший и наиболее широко используемый строительный материал. Как известно, существует два типа деревьев - хвойные и лиственные: у одних есть иголки, у других - листья.
Основные достоинства древесины: легкая, достаточно прочная, устойчивая к ударам и вибрациям, проста в обработке, дешевая.
К недостаткам относятся: впитывает много воды (что приводит к изменению размеров и свойств), легко воспламеняется, подвергается воздействию биологических и физических факторов и в конечном итоге разлагается (гниет).
Основная причина гниения древесины - поражение грибами, проникновение насекомых и жуков, а физические факторы, такие как температура и влажность окружающей среды, усиливают действие биологических факторов.
По химическому составу сухая древесина содержит:
• 50% углерода;
• 43% кислорода;
• 6% водорода;
• 1% азота и минералов.
Период способности древесины выжить без гниения и разложения называется долговечностью. Долговечность зависит от условий эксплуатации и породы древесины. В сухих, хорошо проветриваемых помещениях любые породы дерева служат очень долго, потому что здесь нет условий для размножения грибков.
Другие свойства древесины, такие как прочность, плотность также различаются для разных пород древесины.
Наилучшими прочностными характеристиками обладают клен, ясень, но при использовании на открытом воздухе характеристики прочности снижаются. Хорошими свойствами обладают дуб и лиственница, но их древесина стоит довольно дорого. Поэтому сосна и ель наиболее широко используются в строительных конструкциях (каркасы, стропила), где большое количество смолы определяет их долгий срок службы в уличных условиях. Ясень, лиственница, дуб обладает высокой прочностью и отлично подходит для полов и лестниц.
Свойства древесины
Наихудшими свойствами обладают липа, осина, их древесина используется для разнообразной резьбы (ложки народных мастеров). Ольха и береза хорошо подходят для внутреннего оборудования и украшения саун (долговечность ольхи при постоянной влажности - 800 лет). Все лиственные деревья имеют небольшое количество смолы, они сжигают меньше едких веществ в дыме и больше подходят для изготовления посуды, которая будет применяться для приготовления пищи и копчения.
Интересно, что прочность древесины значительно выше, чем у каменной (3,0-4,5 МПа) или кирпичной (1,5-3,5 МПа) кладки из-за целостности древесного волокна.
Изменение температуры и влажности окружающей среды снижает долговечность древесины, так как вызывает трещины, нарушает целостность древесины, способствует ее заражению спорами грибков и ускоряет их развитие. Самый эффективный способ защитить древесину от гнили и насекомых - пропитать ее специальными препаратами - антисептиками, которые токсичны для грибов и насекомых, но при этом делают ее негорючей.
Из дерева изготавливаются различные деревянные конструкции, мебель, спортивный инвентарь, музыкальные инструменты. Применяется оно и в судостроении, машиностроении, горнодобывающей промышленности (опоры, свесы), является сырьем для бумажной и химической промышленности. Говорят, что хвойные деревья, особенно сосна, содержат много смолы. Смолы используются при производстве канифоли и скипидара (разбавителей) в фармацевтической промышленности (кремы, лекарства). Например, пихтовое масло - хорошее дезинфицирующее средство и отличное средство от многих болезней.
Древесина имеет волокнистую структуру и анизотропные свойства. Поэтому для уменьшения деформаций, из-за изменения условий окружающей среды, древесину склеивают путем совмещения ее поперечных и продольных слоев. Окна, подоконники, лестницы, полы, мебель и, в последнее время, строительные конструкции изготавливаются из клееной древесины.