Файл: Контрольная работа по дисциплине Строительные материалы (наименование учебной дисциплины) Направление подготовки.docx

Свилеватую древесину сложно обрабатывать, но она очень ценится из-за своей красивой и нестандартной текстуры. Локальные искривления годичных колец, которые часто путают со свилью, называют завитками. При внешней схожести они относятся к отдельной группе пороков.

Крень

Дефект в виде мнимой утолщенности и потемнения поздней древесины (темных годичных колец). Встречается в изогнутых частях дерева (ветках и стволах), обращенных к земле. Порок в большей степени характерен для хвойных пород, особенно ели и пихты; также часто встречается у деревьев, растущих на склонах.

Выделяют крень двух типов:

• 
  местную – она возникает из-за непродолжительных изгибов ствола и проявляется в виде узких несплошных дугообразных участков с потемнениями;
  
• 
  сплошную – возникает на торцах стволов, подвергавшихся длительному изгибу.
  

Крень: местная (1) и сплошная (2)

На продольных срезах пиломатериалов и в шпоне крень проявляется в виде темных полос. Область крени отличается повышенной твердостью и придает древесине прочность при сжатии и статическом изгибе. Вместе с тем такой порок снижает прочность при растяжении, резко увеличивает усушку вдоль волокон, способствует растрескиванию и продольному короблению досок и бруса. Также зона крени значительно снижает водопоглощение древесины, что затрудняет ее отделку пропиточными составами.

Ложное ядро

Внутренняя зона древесины темного цвета, которая внешне напоминает ядро, но функционально не является таковым. Встречается у лиственничных пород, чаще у березы, граба, липы, бука, ольхи или осины. Для такого псевдо ядра характерно несовпадение его границы с годичными кольцами, а также наличие темной каймы, на границе со светлой древесиной. По форме ложное ядро бывает круглым, лопастным и в форме звездочки.

Внутренняя заболонь

Визуально довольно интересный порок, проявляющийся в виде светлой кольцевой прослойки внутри темного ядра. Встречается у лиственных пород, чаще таких как дуб или ясень. Подобная аномалия возникает из-за нарушений в работе камбия в период сильных морозов. Несмотря на довольно интересный эффект на торцевом спиле, внутренняя заболонь нарушает прочность ядровой части древесины и менее влагостойка.

---

1. Внутренняя заболонь; 2. Ложное округлое ядро; 3. Ложное лопастное ядро

Сухобокость

Сухобокость, или сухобочина, – локальное омертвение снаружи ствола, образовавшееся в местах механического повреждения коры и слоя камбия на растущем дереве.  Выглядит как углубленный участок, вытянутый по длине ствола с одной стороны. По краям сухобочина имеет характерные наплывы. Возникает из-за обдиров, механических ударов, повреждений ствола после пожаров. Встречается на всех видах деревьев. У хвойных пород древесина, прилегающая к сухобочине, как правило, обильно пропитана смолой. Древесина в области сухобочины часто имеет грибные окрасы, а также изъедена насекомыми (рогохвостами).



Данный порок изменяет правильную форму круглых лесоматериалов, влечет локальную деформацию годичных колец и нарушает целостность древесины в местах наплывов. Все это негативно сказывается на физико-механических свойствах древесины и снижает выход пиломатериала и шпона в процессе промышленной обработки.

Прорость

Проростью называют заросшую или зарастающую рану на поверхности ствола, в которой содержится кора и омертвевшая древесина. Прорость бывает двух типов открытая (частично заросшая рана) и закрытая (полностью заросшее повреждение). Прорость нарушает целостность древесины и вызывает локальную деформацию годичных колец, что негативно сказывается на физико-механических свойствах конечного пиломатериала.



Прорость: открытая (слева) и закрытая (справа)

Засмолок

Засмолок — участки хвойной древесины, обильно пропитанные смолой. Визуально они отличаются от остальной древесины более глубоким темным цветом. Образуются в результате механических повреждений древесного ствола. Наиболее типичен для сосны. На бревнах обнаруживается по наличию ран и скоплению смолы.

Засмоленные участки имеют меньшую проницаемость и не так активно впитывают влагу; также у них выше плотность и стойкость к биопоражениям. При этом засмолки хуже обрабатываются режущим инструментом и доставляют много проблем в процессе отделки.

---

Смоляные кармашки

Пороки хвойной древесины, представляющие собой полости, в которых содержатся смолы или камеди. В растущем дереве кармашки появляются из-за подкоркового повреждения камбия или в результате нагревания ствола солнечными лучами в холодное время года. Смола, присутствующая в таких полостях, затрудняет распиловку сортимента, а также последующую обработку, отделку и склейку древесины.

В мелких деталях кармашки снижают прочность древесины, в то время как в крупных конструкционных элементах их негативное влияние на прочность незначительно.



Засмолок на торце и пласти доски (слева) и смоляной кармашек на торце бревна (справа)

Поражения грибами

Ядровые пятна

Порок, в виде неестественных изменений цвета древесины в центральной (ядровой) зоне ствола, вызванный активностью деревоокрашивающих грибов. Встречается в растущих деревьях всех видов, в срубленном сортименте развитие порока останавливается. Изменение цвета может быть различным: от естественных ядровых цветов (бурого или красно-коричневого), до типичных грибных окрасов, например, темно-фиолетового или черного.



Грибные ядровые пятна и полосы сосны (1) и березы (2)

Изменение цвета под воздействием деревоокрашивающих грибов никак не влияет на прочность древесины. Конечно, это портит товарный вид пиломатериалов, но проблема неприглядных выкрасов легко исправляется при помощи отбеливателей.

Отдельно отметим, что грибные выкрасы — это не только эстетическая проблема. Если не предпринимать мер, под воздействием деревоокрашивающих грибов древесина начнет увеличивать водопоглощение, из-за чего в ней образуется благоприятная среда для развития дереворазрушающих грибов, что в свою очередь уже является серьезной проблемой.

Ядровая гниль

Возникает в толще растущих деревьев под воздействием разрушающих грибов. Выделяют ядровую гниль нескольких видов.

• 
  Пестрая ситовая гниль — характеризуется множественными мелкими светлыми или желтоватыми пятнышками, вытянутыми вдоль волокон, которые хорошо обнаруживаются на красновато-буром фоне ядровой части пораженной древесины. Древесина долго сохраняет цельность и прочность, но по мере прогрессирования начинает разрушаться, приобретая характерную ячеистую или волокнистую структуру — теряет твердость, легко расщепляется. Пестрая ситовая гниль встречается у хвойных и лиственных пород.
  
• 
  Бурая трещиноватая — гниль, при которой пораженная древесина приобретает бурый цвет и характерную трещиноватую структуру. По мере деградации древесина распадается на прямоугольные кусочки, которые легко разламываются и перетираются. Данному виду гнили подвержены все виды древесных пород.
  
• 
  Белая волокнистая — гниль светло-желтого или белого цвета, иногда с проявлением характерных черных извилистых прожилок, создающих рисунок, напоминающий мраморную фактуру. Из-за своего внешнего вида, пораженная древесина цениться как сырье для поделок и небольших отделочных деталей, например, накладок для ножей.
  

---

Ядровые гнили: 1. пестрая ситовая; 2. бурая трещиноватая; 3. белая волокнистая

Заболонные окраски

Изменения цвета заболони под воздействием деревоокрашивающих грибов. Распространенными разновидностями таких окрасок являются:

• 
  синева — серые, синеватые или зеленоватые очаги на поверхности дерева, уходящие вглубь его структуры;
  
• 
  цветные заболонные пятна — выкрасы оранжевых, розовых, светло-фиолетовых или коричневых цветов.
  

Различные виды заболонных окрасов

Чаще такие окрасы возникают на свежесрубленной древесине и конструкциях, контактирующих с влагой, реже — на сухостойных деревьях. Деревоокрашивающие грибы не снижают физико-механических свойств древесины, но портят ее внешний вид и создают условия для развития дереворазрушающих грибов, поэтому упомянутое антисептирование таких бревен и пиломатериалов является обязательным.

Заболонная гниль

Загнивания в виде пятен и полос, охватывающих всю заболонь. У хвойных поражения имеют желто-бурый цвет, у лиственных — гниль принимает более пестрый окрас. Древесина, пораженная такой гнилью, теряет физико-механические характеристики, увеличивает впитываемость влаги и быстро разрушается.

Наружная трухлявая гниль

Такой вид гнили является результатом поражения древесины сильными дереворазрушающими грибами. Возникает в ядровой и заболонной части и-за неправильного хранения материалов на протяжении длительного времени. На начальных этапах проявляется в виде изменений цвета: сначала древесина становится светло-коричневой, затем — темно-бурой. Впоследствии происходит быстрая деградация физико-механических свойств: в структуре дерева появляется сетка трещин и материал начинает распадаться характерными прямоугольными кусочками. При этом пораженная древесина становится опасным соседом для здоровых пиломатериалов.



Спил кряжа, пораженного наружной трухлявой гнилью (слева). Сквозное дупло — результат поражения ядровой гнилью

Биологические повреждения (червоточины)

---

Червоточины — это повреждения древесины насекомыми, главным образом их личинками. Имеют вид проточенных отверстий, которые можно встретить в свежезаготовленных, сухостойных и ослабленных растущих деревьях, а также в пиломатериалах и деревянных конструкциях.



Червоточины бывают следующих видов:

• 
  поверхностные — глубиной не более 3 мм;
  
• 
  неглубокие — глубиной проникновения до 15 мм (в бревнах) и до 5 мм (в пиломатериалах);
  
• 
  глубокие — с глубиной залегания более 15 мм;
  

Отдельно выделяют трухлявую червоточину. При таком пороке количество ходов настолько велико, что внутри древесина представляет собой трухлявую массу, содержащую по большей части буровую муку; при этом внешне она может выглядеть умеренно изъеденной.

Покоробленности

Короблением называют изменения прямой геометрии пиломатериалов, главным образом досок и бруса. Они могут возникать сразу после распиловки, но чаще — в процессе сушки и/или хранения. Основные виды коробления показаны на схеме



Виды коробления: 1 — поперечное; 2 — продольное по пласти; 3 — продольное по кромке; 4 — крыловатость

Причиной коробления становится дисбаланс внутренних напряжений. Например, при поперечной покоробленности проявляется различие величин тангенциальной и радиальной усушки; при продольной — разница усушки по длине волокон.

Задача 1.

Определить плотность каменного образца правильной формы, если на воздухе его масса равна 80 г. Масса образца, покрытого парафином, равна 80.75 г. При взвешивании парафинового образца в воде получили 39 г. Плотность парафина принять равной 0.93 г/см³.

 

Решение:

1. Объём парафина израсходованного на покрытие образца:

V_n = m_n / ρ_n = 0,75 / 0,93 = 0,806 см³

2. Объём образца, определённый методом гидростатического взвешивания:

V_об = ((m_об + m_п – m_{об, ω}) / ρ_ω) – V_п = ((80 + 0,75 – 39) / 1) – 0, 806 = 40,95 см³

3. Средняя плотность образца:

ρ_m = m_об / V_об = 80 / 40,95 = 1,95 г/см³.

Задача 2.

Сколько получится кирпича из 2.5 м³ глины, если плотность кирпича 1700 кг/м

---