Будівельні матеріали та їх поведінка при дії високих температур

На рис. 6.5 показані елементи залізобетонних конструкцій після їхньої руйнації під вогневою дією пожежі.

а.

б.

Рис. 6.5. Результат вогневої дії пожежі на: а - залізобетонну колону; б - залізобетонний ригель.

Зважаючи на вищевказане, можна зазначити, що вогнестійкість зігнутих елементів (див. розділ 3), визначається часом прогріву робочої арматури до критичної температури, що відповідає тому моменту, коли опір арматури знижується до величини напружень, які виникають в ній від нормативного навантаження. Окрім того, велике значення для збереження монолітності залізобетону при нагріванні має величина зчеплення сталевої арматури з бетоном. І нарешті суттєвий вплив на поведінку залізобетону при нагріванні має зниження модуля пружності сталі при нагріванні.

Варто відзначити, що зчеплення звичайного бетону з гладкою арматурою при нагріванні до 100°С зберігається на рівні 75% від початкової величини, а при 450°С це зчеплення практично повністю порушується. Для арматури періодичного профілю при температурі до 250°С зчеплення з бетоном не знижується, а при температурі 450°С воно складає близько 75% від початкової величини.

Для центрально та відцентрово стиснутих залізобетонних елементів втрата несучої здатності в умовах пожежі обумовлена нерівномірним по перетину елемента зниженням міцності і зростанням повзучості бетону при нагріванні. При вогневій дії пожежі на початкових стадіях пожежі в стиснутих елементах також відбувається закриття тріщин внаслідок температурного розширення. Після цього температурні напруження зростають і найбільш прогріті зовнішні шари накопичують ушкодження при зменшенні їхньої міцності. Це приводить до того, що для їх деформування потрібне набагато менше зусилля. Таким чином, основну частину навантаження сприймає менш ушкоджена внутрішня частина. При цьому стиснутий елемент може перейти до деформації поздовжнього згину. Подальше накопичення ушкоджень приводить до локального подрібнення бетону. В місці найбільшої кількості пошкоджень бетон випучується разом з арматурними стержнями і можна вважати, що в цьому місці утворюється пластичний шарнір. Після цього може відбутися обвалення стиснутого елементу.

Узагальнюючи вищезазначене, можна казати, що межа вогнестійкості наступає в зв'язку зі скороченням роботоздатного перетину бетону до величини, при якій виникає той чи інший граничний стан.

Питання для самоконтролю

1. Розвиток та застосування залізобетонних конструкцій.

2. Класифікація залізобетонних конструкцій.

3. Особливості технологій виготовлення збірного та монолітного залізобетону.

4. Галузі застосування залізобетону.

5. Типи армування залізобетонних виробів.

6. Схеми роботи бетонної та залізобетонної балок при експлуатаційних навантаженнях. Сформулювати основні відмінності.

7. Характер роботи попередньо напруженої залізобетонної балки.

8. Вогнестійкість залізобетонних конструкцій.

Задачі для самостійного розв'язування

1. Яке навантаження на кожну з двох опор здійснює залізобетонна балка прямокутного перерізу розміром 6014 см і довжиною l=6,5 м при середній густині залізобетону =2500 кг/м³?

2. Шестипустотна залізобетонна панель, що має довжину 5,8 м, ширину 1,6 м і товщину 22 см, опирається на дві опори. Розрахувати навантаження на кожну опору. Середню густину залізобетону прийняти 2500 кг/м³. Діаметр пустот 16,5 см.

3. Залізобетонна квадратна плита розміром 440,4 м опирається по краях на чотири цегляних стовпа перерізом 0,510,51 м кожний. Висота стовпів h=6,5 м. На залізобетонну плиту по її центру поставили баддю з бетоном. Маса бадді без бетону m_б=87 кг, а об'єм бетону в бадді v_б.с.=0,85 м³. Визначити, який тиск на цегельні стовпи на рівні їх фундаменту. Середня густина цегляної кладки _о.к= 750 кг/м³ ; залізобетону _о.з=2500 кг/м³; бетонної суміші _о.б=2400 кг/м³.

4. Звичайний керамзитобетон на кварцовому піску має середню густину 1100 кг/м³, поризований на кварцовому піску - 1000 кг/м³ і поризований на керамзитовому піску - 900 кг/м³. Якої товщини потрібно виготовити стінові панелі із поризованого керамзитобетону, якщо рівноцінні по теплопровідності панелі із звичайного керамзитобетону мають товщину 400 мм?

5. Якою повинна бути товщина і маса суцільної зовнішньої одношарової панелі (без врахування арматури) розміром 3,11,2 м при використанні легких бетонів при густині 700; 900 і 1100 кг/м³ і теплопровідності відповідно 0,28; 0,35 і 0,45 Вт/(мС)? Необхідний мінімальний термічний опір стіни 0,95 м² С/Вт.

Розділ 7. СИЛІКАТНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ

1. Силікатні матеріали, визначення, основи технології виготовлення.

2. Силікатна цегла. Основні характеристики, технології виробництва та використання.

3. Силікатний бетон. Основні характеристики, технології виробництва та використання.

4. Поведінка силікатних матеріалів при високих температурах.

7.1 Силікатні матеріали, визначення, основи технології виготовлення

Силікатні матеріали - це безцементні вироби які виготовляють на основі вапняково-кремнеземистих, вапняково-шлакових і вапняково-зольних в'яжучих автоклавним способом. Ці в'яжучі отримують сумісним подрібненням вапна, кварцових пісків, шлаків і золи. В процесі тепло-вологої обробки в автоклавах вони утворюють високоміцний камінь, до складу цього каменя входять гідросилікати кальцію СаО ? SiO₂ ? Н₂О; 5СаО ? 6SiO₂ ? 5Н₂О; 6СаО ? 6SiO₂ ? Н₂О і інші. Крім силікатів кальцію присутні СаСО₃ і Са(ОН)₂.

Виробництво силікатних виробів звичайно складається з наступних операцій: приготування вапняно-кремнеземної суміші, приготування і гомогенізації силікатобетонної суміші, формування виробів, тверднення виробів в автоклавах в середовищі насиченої водяної пари при тиску 0,9...1,6 МПа і температурі 175...200°С.

Шляхом автоклавної обробки отримують два види силікатних матеріалів:

1) Щільні ?=1800 - 2100 кг/м³ і ?=100-400 кГ/см².

2) Легкі та ніздрюваті (піносилікат і газосилікат) ?=300-1800 кг/м³ і ?=25-200 кг/см².

7.2 Силікатна цегла. Основні характеристики, технології виробництва та використання

Основний вид - вапняково - пісочний, при заміні піску на доменний шлак або золу отримують вапняково-шлаковий або вапняково-зольний. Отримують пресуванням суміші подрібненого вапняку (8-10%), піску (92-90%), і води (приблизно 7...9% від ваги сухої речовини), з подальшим запарюванням в автоклавах. Пресування цегли відбувається під тиском 15-20МПа . Відпресована цегла поступає в автоклав (рис. 7.1), де підлягає дії насиченого водяного пару під тиском 0,9-1,2 МПа та температурі 175-190⁰С. За таких умов утворюються низькоосновні гідросилікати кальцію за реакцією

nCa(OH)₂ + SiO₂ + mH₂O > CaO · nSiO₂ (m - 1) H₂O

В результаті синтезується цементуюча речовина (у вигляді гідросилікатів кальцію різного складу), що зв'язує зерна піску або іншого заповнювача у міцний і водостійкий кам'яний матеріал. Тривалість циклу запарювання складає 10...14 г.

Зростання міцності силікатної цегли продовжується ще деякий час на відкритому повітрі за реакцією

Са(ОН)₂ + СО₂ > СаСО₃ + Н₂О

Силікатна цеглина -- світло-сіра, але може бути і кольоровою, якщо до складу суміші ввести лугостійкі пігменти. Цегла має розміри 250?120?65 (модульна 250?120?88).



Рис. 7.1. Завантаження силікатної цегли в автоклав

Поділяється на марки залежно від міцності 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Має меншу морозостійкість ніж глиняна цегла. Марка морозостійкості не нижче F15 для звичайної цегли і не нижче F25-50 для облицювального. Густина силікатної цеглини 1800...1900 кг/м³, а теплопровідність 0,82...0,87 Вт/(м °С), тобто дещо більше, ніж у керамічної цегли.

Силікатна цегла використовується в основному для кладки стін. Не допускається для викладанням фундаментів, цоколів будівель, кладки печей і димоходів (дуже чутний до ґрунтових і стічних вод, які вміщують в себе СО₂)

СаСО₃ +СО₂ + Н₂О > Са(НСО₃)₂ - легкорозчинний.

При тривалій дії високих температур (>500⁰С) втрачає значну частину міцності через модифікаційні перетворення кварцу, що супроводжуються стрибкоподібним зростанням об'єму.

Для отримання силікатної цеглини вимагаєте менше виробничих площ, ніж на заводах керамічної цегли, витрачається в 2 рази менше палива, в 3 рази менше електроенергії, в 2,5 рази нижче трудомісткість виробництва. В результаті собівартість силікатної цегли на 25...35 % нижче, ніж керамічної. Тому він продовжує займати значну долю в загальному об'ємі випуску стінних матеріалів. При цьому зростає середня марка цеглини, збільшується випуск пустотілої силікатної цегли і пустотілих блоків, що дозволить понизити витрату матеріалів і вагу огороджуючих конструкцій, зменшити сумарні приведені витрати на 1 м² стіни.

7.3 Силікатний бетон. Основні характеристики, технології виробництва та використання.

Силікатна цегла - дрібно штучний матеріал. Все ширше розповсюджується виготовлення і використання крупногабаритних силікатних виробів. Цей перспективний матеріал називають силікатним бетоном. Виготовлення армованого силікатобетону на 25-35% менше собівартості звичайного залізобетону.

Автоклавні вироби виготовляються як із щільного силікатного бетону та, так із легкого та ніздрюватого у вигляді піно- і газосилікату.

Щільні силікатобетонні вироби переважно виготовляють переважно з важких дрібнозернистих силікатних тонів (на кварцовому піску без крупного заповнювача) щільністю 1800...2300 кг/м³ і міцністю 10..50 МПа. Можна отримувати силікатний бетон і більшої міцності (до 100 МПа) при збільшенні дисперсності і кількості тонкомолотого кварцового піску в вапняково-кремнеземистій суміші, сильному її ущільненні і відповідному режимі автоклавної обробки.

Модуль пружності важкого силікатного бетону в 1,5...2,5 рази нижче цементного, тому його деформації при короткочасній дії навантаження більші. Проте максимальне значення характеристики повзучості силікатного бетону в 1,5...3 разу менше, ніж цементного. Сумарні деформації (короткочасні і тривалі) у обох видів бетонів практично однакові. Тому при заміні звичайного бетону щільним силікатним перетини конструкцій і їх армування не вимагають змін.

Водостійкість (коефіцієнт розм'якшення не менше 0,75) і морозостійкість (F50 і більш), густина силікатного бетону хоча і дещо нижчі, ніж у щільних цементних бетонів, але цілком достатні для забезпечення вимог до зовнішніх конструкцій цивільних і промислових будівель. При необхідності для підвищення міцності і морозостійкості силікатних виробів до складу вапняно-кремнеземної суміші додають невелику кількість портландцементу (10...15 %).

Корозійна стійкість арматури в конструкціях з важкого силікатного бетону надійно забезпечується в приміщеннях з вологістю повітря до 60 %. При вологому і змінному режимах експлуатації арматуру необхідно захищати антикорозійними обмазками.

Таким чином, за сукупністю властивостей щільні силікатобетонні вироби не поступаються цементно-бетонним, а собівартість їх менше.

З щільних силікатних бетонів виготовляють: панелі внутрішніх стін і перекриттів, балки, прогони і колони, карнизні плити і інші збірні деталі.

Легкобетонні силікатні вироби виготовляють з двох видів бетонів автоклавного тверднення - легкого силікатного бетону на пористих заповнювачах і ніздрюватих силікатних бетонів (піносилікат і газосилікат).

Легкі силікатні бетони на пористих заповнювачах готують на тих же в'яжучих, що і щільні силікатні бетони. Пористими заповнювачами для них служать керамзит, спучений перліт, аглопорит, шлакова пемза і інші пористі матеріали у вигляді гравію і щебеня. Такі бетони мають міцність 3,5...20 Мпа, водопоглинання 12...30 % (за об'ємом), морозостійкість 15...50 циклів.

Конструкційні легкі силікатні бетони з щільністю 1400...1800 кг/м³ застосовують для виготовлення армованих силікатобетонних виробів і конструкцій. Конструкційно-теплоізоляційні бетони з щільністю 500...1400 кг/м³ і теплопровідністю до 0,58 Вт/(м-°С) використовують для виготовлення зовнішніх огороджуючих конструкцій (блоків і панелей стін, суміщеної крівлі і т. і.). З теплоізоляційних силікатних бетонів з щільністю менше 500 кг/м³ і теплопровідністю близько 0,18 Вт/(м-°С) виготовляють плити різних розмірів для теплової ізоляції покриттів і перекриттів промислових і житлових будівель.

Ніздрюваті бетони (піносилікат і газосилікат) - складаються із вапна, кремнеземистого компонента SiO₂ - піску, води, які змішані з піноутворюючими або газоутворюючими компонентами.

Піноутворюючі компоненти - клеєканіфольний, ГК (гідролізована кров), сапониновий і ряд сучасних синтетичних піноутворювачів.

Газоутворюючі компоненти - алюмінієва пудра (викликає спочування силікатної маси через виділення Н₂^).

2Al + 3Ca(OH)₂ +6H₂O > 3CaOAl₂O₃6H₂O + 3H₂^

З ніздрюватих силікатних бетонів можна виготовити вироби з густиною 300...1200 кг/м³ і міцністю 0,4... 20 -МПа. Такі вироби мають дрібнопористу структуру, невелику теплопровідність 0,1...0,45 Вт/(м-°С) і характеризуються достатньою морозостійкістю (більше 15 циклів), що дозволяє використовувати їх для зовнішніх конструктивних елементів в промисловому і цивільному будівництві. Ніздрюваті силікатні вироби (плити, шкаралупи) щільністю менше 500 кг/м³ застосовують для утеплення як будівельних конструкцій (стін, покриттів), так і теплових установок (трубопроводів, котлів і т. і.). Ніздрюваті силікатні вироби щільністю 500...850 кг/м³, міцністю 2,5... 7,5Мпа і теплопровідністю 0,22...0,29 Вт/(м.°С) успішно застосовують в конструкціях зовнішніх стін (панелі, крупні блоки). Зовнішні стіни з газосилікатних панелей на 25...30 % дешевше великопанельних керамзитобетонных і залізобетонних стін з утеплювачем.

З газосилікату і піносилікату з щільністю 900... 1200 кг/м3 і міцністю вище 7,5 Мпа виготовляють конструкційні армовані вироби (панелі покриттів і перекриттів) за умови захисту арматури від корозії спеціальними обмазками.

7.4 Поведінка силікатних матеріалів при високих температурах

Оскільки фізико-хімічні процеси твердіння силікатних виробів при обробці в автоклавах ще не завершились, то будь-який тепловий вплив викликає стрибкоподібне підвищення або зниження міцності виробів.

Після випробувань на залежність міцності силікатної цегли від температури дійшли до такого висновку (рис.7.2):

При температурі 100⁰С - міцність знижується.

При температурі 300⁰С - міцність зростає.

При температурі 600⁰С - міцність близька до первісної.

При температурі більшій 600⁰С - міцність знижується знову.

При температурі 700⁰С - міцність зменшується у 2 рази.

При температурі 900⁰С - міцність зменшується у 5 разів.

Рис. 7.2. Зміна міцності силікатної цегли в залежності від температури: 1 - в гарячому стані; 2 - при охолодженні на повітрі; 3 - при охолодженні водою

При температурі 700 С утворюються тріщини. Охолодження силікатної цегли водою викликає зниження міцності на 20% більше, ніж охолодження на повітрі.

Силікатобетон схильний до крихкого руйнування. Так при випробуваннях на вогнестійкість армованих силікатобетонних колон виявили вибухоподібний характер їх руйнування. На 5-10 хвилині вогневого впливу відмічають руйнування силікатобетону з поверхні у вигляді виривання шматків бетону вибухоподібним чином. Через 20-30 хвилин дії вогню на багатьох ділянках колони спостерігають оголення робочої арматури. На цих ділянках арматура швидко нагрівалась до критичних температур і втрачала свою несучу здатність.

Вогневі випробування силікатобетонних плит показують, що конструкції з вологістю бетону більше 2% і густиною ? > 1700 кг/м³, при впливі вогню, обвалюються передчасно через вибухоподібне руйнування бетону. Якщо силікатобетонні конструкції попередньо просушити при температурі 100-200⁰С, то процес руйнування при впливі вогню носить звичайний характер як у колон з важкого бетону на портландцементі. В момент, коли настає межа вогнестійкості такої колони, робоче навантаження сприймається лише нагрітою арматурою і ядром перерізу бетону.

Наведені дані свідчать про те, що силікатобетонні колони можуть (за відповідних умов) володіти достатньо високої вогнестійкістю, яка не поступається вогнестійкості колон зі звичайного бетону на портландцементі.

Питання для самоконтролю

1. Силікатні матеріали, визначення, основи технології виготовлення.

2. Силікатна цегла. Основні характеристики, технології виробництва та використання.

3. Силікатний бетон. Основні характеристики, технології виробництва та використання.

4. Основні властивості та застосування важких силікатних бетонів.

5. Основні властивості та застосування легких силікатних бетонів на пористих заповнювачах.

6. Основні властивості та застосування ніздрюватих силікатних бетонів (піносилікати і газосилікати).

7. Піно і газоутворюючі компоненти.

8. Поведінка силікатних матеріалів при високих температурах.

Задачі для самостійного розв'язування

1. Сорбційна вологість ніздрюватого бетону змінюється зі зміною відносної вологи повітря. При середній густині ніздрюватого бетону в сухому стані _о.с.=500 кг/м³ сорбційна волога бетону по об'єму при відносній вологості повітря 40% складає w_o=1,4%; 80% - 2,9 і 100% - 9,4%. Знайти середню густину ніздрюватого бетону при різній відносній вологості повітря.

2. Визначити коефіцієнт насичення пор цегли розмірами 25012065 мм з дійсною густиною =2,6 г/см³ і масою в сухому стані m=3,5 кг, якщо після витримування у воді маса цегли стала рівною m_в=4 кг.

3. Через зовнішню стіну із цегли площиною S=25,5 м² проходить за =24 год. Q=76000 кДж теплоти. Товщина стінки =51 см, температура теплої поверхні стіни t₁=15С, холодної - t₂=-12С. Розрахувати теплопровідність цегляної кладки.

4. Зразок цегли при випробовуванні зруйнувався при показі манометра Р=40 МПа. Коефіцієнт розм'якшення цегли k_ц=0,9. Площа зразка S_o в два рази більша площі поршня гідравлічного преса S_п. Визначити межу міцності цегли на стиск в насиченому водою стані.

5. Допустимий термічний опір стін жилих будівель 0,95 м^2оС/Вт. Якої товщини із теплотехнічних міркувань повинна бути стіна із застосуванням звичайної цегли з _о=1700 кг/м³, умовно ефективної цегли з _о=1550 кг/м³ і ефективної цегли з _о=1350 кг/м³.

конструкція вогнестійкість температура

Розділ 8. КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ

1. Визначення, сировина та історія створення і використання керамічних матеріалів та виробів.

2. Головні критерії класифікації керамічних матеріалів.

3. Особливості технології виготовлення керамічних виробів.

4. Поведінка керамічних матеріалів в умовах високих температур

8.1 Визначення, сировина та історія створення і використання керамічних матеріалів та виробів

Керамічними називають матеріали і вироби, які отримують формуванням глини з мінеральними домішками або без них і подальшим їх обпаленням.

Сировиною для виробництва керамічних матеріалів і виробів є глина - тонко дисперсна фракція гірської породи, яка є природним водним алюмосилікатом, здібна утворювати з водою пластичне тісто, яке після висихання зберігає надану форму і після обпалення набуває міцності каменя. Для покращення фізико-механічних властивостей використовують пластифікуючі і вигоряючі домішки. В склад глин входять зерна польового шпату, вапняку, органічні речовини, які є шкідливими домішками і негативно впливають на якість виробів.

В залежності від вмісту глинистих часток розрізняють:

важкі глини (більше 60 % );

глини ( 30-60%);

суглинки (10-30%);

супісок (5-10%).

Для отримання технічної кераміки (електроніка, ракетобудування) використовують чисті оксиди алюмінію, кальцію, магнію, двооксиди цирконію, торію тощо.

До важливих властивостей глин відносять:

пластичність - здатність глиняного тіста під дією зовнішніх сил приймати задану форму після зняття навантаження;

зв'язуюча здатність - зусилля, необхідне для роз'єднання часток глини і для зв'язування часток непластичних матеріалів (піску) і здатності утворювати при висиханні міцний виріб - сирець.

повітряна усадка глини - зміна лінійних розмірів свіже сформованого зразка в процесі сушіння. Виражають в відсотках від початкового розміру зразка - сирцю (3-10%);

вогнева усадка - зміна лінійних розмірів повітряно-сухого зразка в процесі обпалення (2-8%);

повна усадка - сума величин повітряної і вогневої усадок (5-18%);

вогнетривкість - властивість глини витримувати дію високої температури не розплавляючись.

Глини по відношенню до дії високих температур поділяють на 3 групи:

вогнетривкі з температурою розм'якшення вище 1580^_С .

тугоплавкі - 1580-1350^_С.

легкоплавкі - нижче 1350^_С.

Домішки - це речовини, які використовують для зменшення усадки в процесі сушки і обпалення керамічних матеріалів, яка призводить до розтріскування виробів (пісок, шлак, зола, подрібнений керамзит, тирса, вугільний порошок, торф).

Керамічні матеріали - найдавніші з усіх штучних кам'яних матеріалів. Вік керамічної цегли становить понад 5000 років. Залишки будівель та споруд з керамічної цегли знайдені археологами на території Стародавнього Єгипту (III...І тисячоліття до н.е.). Керамічна цегла була відома також в Індії. У Китаї для покрівель використовували керамічну черепицю, а для оздоблення будівель - глазуровану кераміку, фарфор. У Стародавній Греції перший храм Гери в Олімпії (VI ст. до н.е.) мав дах з черепиці та прикраси з теракоти. З керамічної цегли у Стародавньому Римі будували 3...4-поверхові житлові будинки, а також арки і мости, деякі з них збереглися до нашого часу (на території Іспанії, Франції, Великої Британії) і вражають гармонійністю та красою архітектурних вирішень.

На території України знайдені вироби з кераміки, що датуються 3...2 тис. р. до н.е. (трипільська культура), а також збереглися історичні пам'ятники Київської Русі Х...ХІ ст. (залишки Десятинної церкви, Золотих воріт, Софійський Собор), які були збудовані з використанням керамічної цегли та керамічних плиток для підлоги. В Київській Русі та Візантії основним матеріалом для зведення стін, арок, бань, склепінь (Софійський собор і церква Спаса на Берестові у Києві) була плінфа. Це - плоска випалена великорозмірна цегла, яка мала ширину З0...40 см, товщину 2,5...5 см.

Довговічність і простота виготовлення керамічних матеріалів забезпечили їм одне з перших місць серед інших будівельних матеріалів. Випуск керамічної цегли становить майже половину обсягу виробництва всіх стінових матеріалів. Керамічні облицювальні плитки й досі лишаються основними матеріалами для опорядження санітарних вузлів та багатьох інших приміщень. Не втратили свого значення й керамічні матеріали для зовнішнього облицювання будівель. Висока міцність, універсальність властивостей і широкий асортимент дають змогу використовувати керамічні вироби у найрізноманітніших конструкціях будівель і споруд: для теплових агрегатів; як облицювальні матеріали для підлог і стін; для мереж каналізації, як легкі пористі заповнювачі для бетонних і залізобетонних виробів тощо.

Поряд з позитивними якостями керамічні вироби мають і деякі недоліки, а саме: крихкість; крім того, їх виробництво є досить енергоємним і потребує використання спеціального сушильного та випалювального обладнання.



8.2 Головні критерії класифікації керамічних матеріалів

Керамічні матеріали і вироби класифікують за різними ознаками. Головними критеріями класифікації є характер будови черепка (матеріалу, з якого складається керамічний матеріал після випалювання), призначення, спосіб формування, характер поверхні.

Рис. 8.1. Типи пустотілої цегли та керамічного каміння: а - цегла пластичного формування; б - цегла напівсухого пресування; в - каміння з вертикальними та горизонтальними пустотами

За призначенням керамічні матеріали та вироби поділяють на такі види: стінові (цегла, порожнисті камені (рис.8.1)); покрівельні (черепиця (рис.8.2)); елементи перекриттів; вироби для облицювання фасадів (лицьові цегла і камені, плитки фасадні; килимово-мозаїчні плитки; архітектурно-художні деталі); вироби для внутрішнього облицювання (глазуровані плитки і фасонні деталі до них - карнизи, кутники, пояски); заповнювачі для бетонів (керамзит і його різновиди, аглопорит);теплоізоляційні вироби (діатомітові, трепельні, перлітобентонітові вироби, ніздрювата кераміка); вироби для підлог і дорожніх покриттів (плитки для підлог, дорожня (клінкерна) цегла); санітарно-технічні вироби (умивальники, унітази, ванни, труби); кислототривкі вироби; вогнетривкі вироби.

Рис. 8.2. Види керамічної черепиці: а - штампована пазова; б - стрічкова пазова; в - стрічкова плоска; г - штампована голландська; д - штампована мук; е - штампована гребенева звичайна

За видом поверхні керамічні матеріали та вироби поділяють на: глазуровані і неглазуровані; однокольорові, багатокольорові і з малюнком; з гладкою поверхнею та рельєфні.

За структурою черепка керамічні матеріали і вироби поділяють на дві групи: пористі й щільні. До пористих умовно відносять матеріали і вироби з водо-поглинанням більше 5% за масою. Це - стінові вироби, черепиця, облицювальні плитки для стін, заповнювачі для легких бетонів, теплоізоляційні вироби, фаянсові санітарно-технічні вироби тощо. В середньому вони мають водопоглинання за масою 8...20%, або 14...36% за об'ємом. На зломі вони мають землистий вигляд, шорстку поверхню, непрозорі, при ударі видають глухий звук.

До щільних матеріалів відносять ті, що мають водопоглинання за масою менше 5%, або 4...8% за об'ємом. Це - плитки для підлог, клінкерна цегла, фарфорові санітарно-технічні вироби. Вони мають блискучий злом, гладеньку поверхню, при ударі видають чистий дзвінкий звук.

За будовою черепка, що характеризує його текстуру, розрізняють грубу (неоднорідну крупнозернисту) та тонку (однорідну дрібнозернисту) кераміку. Більшість будівельних керамічних матеріалів (цегла, камені, черепиця, дренажні труби) відносять до грубої пористої кераміки з водопоглинанням 5... 15%. Дорожню та кислототривку цеглу, каналізаційні труби можна віднести до грубої щільної кераміки з водопоглинанням не вище 10%. За тонку пористу кераміку вважають вироби із фаянсу і майоліки, за тонку щільну - вироби з фарфору і деякі вогнетривкі, кислототривкі і електроізоляційні керамічні матеріали. Треба зауважити, що такий поділ є умовним, оскільки він визначається, головним чином, особливостями технологічної переробки сировини в процесі виготовлення виробів різного призначення.

За способом формування керамічні матеріали поділяють на матеріали, одержані пластичним формуванням, напівсухим пресуванням або шлікерним способом.

8.3 Особливості технології виготовлення керамічних виробів

Керамічні матеріали і вироби мають різноманітні форму, розміри, фізико-механічні властивості, призначення, але основні етапи технологічного процесу виробництва однакові і складається з таких операцій:

· Видобування сировини - глину добувають в кар'єрах і доставляють автосамоскидами, транспортерами, вагонетками.

· Підготовка глиняної суміші до формування-видалення шкідливих домішок, подрібнення, зволожування, введення спеціальних добавок.

· Формування виробів (сирців) 3 способи:

напівсухий спосіб передбачає пресування виробів з сипких порошкоподібних мас при вологості 8-10 % (зменшує час сушки сирцю) під тиском 15-40 МПа (рис. 8.3). Пресування відбувається в пресформах на пресах різних конструкцій. Спосіб використовують при виробництві будівельної цегли, облицювальної плитки для стін і підлог

- пластичний спосіб - застосовують для виготовлення виробів із пластичних глиняних мас вологістю 20% на стрічкових пресах (рис. 8.4). З формувальної частини преса під тиском 1-1.5 МПа виходить безперервна керамічна маса певного профілю, яку розрізають автоматичним пристроєм на вироби потрібного розміру (цегла, черепиця, труби);

- шлікерний (мокрий) спосіб це лиття однорідної вологої маси - шлікера (вологість 45-60%) в спеціальні форми. Виготовляють складнопрофільні фарфорові і фаянсові виробів санітарно - технічного призначення.



Рис. 8.3. Технологічна схема виробництва цегли методом напівсухого пресування: 1 - ящиковий подавач; 2 - стрічкові конвеєри; 3 - дезінтеграторні вальці; 4 - циклон; 5 - сушильний барабан; 6 -бункер; 7 - тарілчастий живильник; 8 - дезінтегратор; 9 - елеватори; 10 - грохот; 11 - глинозмішувач з парозволожувачем; 12 - живильник; 13 - прес

Сушіння виробів - використовується для зменшення вологості сирцю (до 8%).

Сушіння - це складний теплофізичний процес, пов'язаний з тепло- і масообміном між вологим сирцем і зовнішнім середовищем. У процесі сушіння відбувається переміщення вологи з середини до поверхні сирцю (внутрішня дифузія) і випаровування вологи з поверхні сирцю у зовнішнє середовище (зовнішня дифузія). Сушіння відформованих виробів може бути природним (на відкритому повітрі) та штучним (у спеціальних пристроях-сушарках). Процес природного сушіння використовується рідко, оскільки має ряд недоліків, в тому числі є досить тривалим (до 20-ти діб), суттєво залежить від кліматичних умов, потребує значних сушильних площ і робочої сили для обслуговування сушарок, важко піддається регулюванню, має обмежені можливості щодо механізації виробничих операцій. Штучне сушіння відбувається в сушарках періодичної або безперервної дії.

Рис. 8.4. Технологічна схема виробництва керамічної цегли пластичним способом

Випалювання керамічних виробів є завершальною стадією виготовлення керамічних виробів, при якій формуються їхні основні властивості: густина, міцність, водо-, кислото- і морозостійкість тощо. Режиму випалювання треба приділяти особливу увагу, оскільки дефекти виробів, що виникають на цій стадії, є необоротними. Під час випалювання відбуваються тепло - і масообмінні процеси, а також складні фізико - хімічні процеси між складовими керамічної маси. Процес випалювання поділяють умовно на три етапи: нагрівання до максимальної температури (800-1000^_С);, ізотермічна витримка та охолодження. Режим випалювання для кожного температурного інтервалу й виду виробів визначають розрахунково-експериментальним методом.

Для випалювання керамічних виробів використовують спеціальні печі: кільцеві, тунельні, щілинні, роликові тощо. За принципом дії печі можуть бути неперервної та періодичної дії.

Сортування виробів в залежності від ступеню обпалення, зовнішньому вигляду, формі, розмірів, та наявності дефектів.

8.4 Поведінка керамічних матеріалів в умовах високих температур

Оскільки усі керамічні матеріали в процесі їх отримання підлягають випалу при високих температурах, то дія високих температур в умовах пожежі суттєво не впливає на фізико-механічні властивості цих матеріалів (якщо температура нижча за температуру розм'якшення). При дії температур пожежі варто чекати додаткової усадки стінових керамічних матеріалів, що призводить до деякого збільшення їх густини і відповідно міцності. Вважається, що межа міцності і модуль пружності нагрітої при пожежі звичайної глиняної цегли залишаються такими, якими були до пожежі.

Вплив високих температур на вироби зі щільної кераміки також практично не змінює їх фізико-механічні характеристики, оскільки випал цих виробів проводиться при температурі 1300⁰С, а температури при пожежах не перевищують температури випалу.

Висновок: Керамічні матеріали і вироби поводять себе в умовах пожежі найбільш сприятливо порівняно з будівельними матеріалами, які отримані на основі різних в'яжучих (гіпсу, цементу та інші).

Питання для самоконтролю

1. Визначення та історія створення і використання керамічних матеріалів та виробів.

2. Сировина для виробництва керамічних матеріалів і виробів.

3. Важливі властивості глин.

4. Головні критерії класифікації керамічних матеріалів.

5. Основні операції технологічного процесу виготовлення кераміки.

6. Способи формування виробів (сирцю).

7. Особливості технологічних процесів сушіння та випалу керамічних виробів.

8. Поведінка керамічних матеріалів в умовах високих температур.

Задачі для самостійного розв'язування

1. Керамічна каналізаційна труба зовнішнім діаметром D_з=460 мм, внутрішнім діаметром D_в=400 мм і довжиною l=800 мм знаходиться на випробуванні під гідравлічним тиском Р=0,3 МПа. За добу крізь стінки труби просочилось v_в=37 см³ води. Розрахувати коефіцієнт фільтрації керамічної труби.

2. Порівняти теплопровідність звичайної керамічної цегли масою 3,41 кг, одинарної і потовщеної силікатної цегли масою відповідно 3,7 кг і 4,3 кг, а також пустотілого силікатного каменю масою 5,96 кг. Розміри звичайної керамічної і одинарної силікатної цегли 0,250,120,065 м, потовщеної силікатної цегли - 0,250,120,088м і пустотілого силікатного каменю - 0,250,120,138 м.

3. Склад керамічної маси на суху речовину, %: глина - 15, каолін - 35, кварц - 25, польовий шпат - 25. Розрахувати кількість матеріалів і води для отримання 100 кг маси із вологістю 22%.

4. Визначити за масою і об'ємом витрати глини, що необхідна для виготовлення 10000 шт. потовщеної цегли із середньою густиною _ок=1400 кг/м³, об'ємом порожнин v_п=30%, якщо середня густина сирої глини _ог=1600 кг/м³, вологість w=15%. При випалі сирцю в печі втрати при прокалюванні (в.п.п.) складають 10% від маси сухої глини.

5. Скільки штук керамічних каменів розміром 250120138 мм з порожнистістю П=33% можна виготовити із 15 т глини з вологістю w=12%, втратами при прокалюванні в.п.п.=8,5%. Середня густина звичайної цегли з цієї глини _о=1750 кг/м³.

Розділ 9. МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ З ДЕРЕВИНИ

1. Деревина як природний органічний композиційний матеріал. Загальні відомості.

2. Будова деревини. Макроструктура.

3. Мікроструктура та хімічний склад деревини.

4. Основні промислові породи деревини.

5. Основні властивості деревини.

6. Вади деревини.

7. Використання деревини в різних галузях економіки.

8. Проблеми довговічності. Захист деревини від гниття

9. Поведінка деревини при нагріванні.

10. Вогнезахист деревини.

9.1 Деревина як природний органічний композиційний матеріал. Загальні відомості

Деревину з давніх часів широко застосовують у будівництві завдяки її великому поширенню та високим будівельно-технологічним властивостям: достатньо високій міцності при розтягу та стиску, невеликій густині, низькій теплопровідності, технологічності при обробці, гарному зовнішньому вигляду.

Деревина як будівельний матеріал має й ряд недоліків: неоднорідність будови і, відповідно, властивостей, гігроскопічність, займистість, здатність до гниття тощо. Частину цих недоліків можна подолати технічними заходами. Так, для підвищення гнилостійкості застосовують антисептики, а для підвищення вогнестійкості - антипірени. Виготовлення клеєних дерев'яних конструкцій зменшує чи повністю усуває усихання й короблення деревини, підвищує гнилостійкість і зменшує займистість. Поліпшення властивостей деревини досягається просочуванням її полімерами. При цьому гігроскопічність і водопоглинання значно зменшуються; така деревина не коробиться, не гниє, легко полірується, має гарний зовнішній вигляд.

Запаси деревини в Україні не дуже великі (лісовий фонд становить 10 млн. га, із них зайнято насадженнями 8,6 га), тому з метою збереження запасів ведеться планомірна робота щодо скорочення застосування її у будівництві. В останні роки бетон, скло, кераміка значною мірою замінили деревину. Важливим резервом економії деревини є використання відходів лісопиляння та обробки для виготовлення фанери, деревоволокнистих плит, клеєних дерев'яних конструкцій, арболіту, декоративних виробів. Крім деревини, у будівництві застосовуються матеріали з нелісової рослинної сировини: очерету, соломи, стебел соняшнику, костриці, бавовнику тощо.

9.2 Будова деревини. Макроструктура

Дерево складається з коріння, стовбура та крони. Стовбур є основною частиною дерева, саме від його будови залежить повноцінність деревини як будівельного матеріалу; із стовбура одержують 60...90% деревини. Верхня частина стовбура - вершина, нижня - окоренок.

Рис. 9.1. Основні розрізи стовбура: а - торцевий; б - тангенціальний, в - радіальний; 1 - кора; 2 - луб; 3 - камбій; 4 - заболонь; 5 - ядро; 6 - стрижень; 7 - річні шари (кільця); 8 - стрижневі промені

Макроструктура - це будова деревини, що помітна неозброєним оком або при невеликому збільшенні. Вивчення макроструктури дає змогу встановити основні ознаки деревини, визначити її породу й прогнозувати фізико-механічні та інші властивості. Вивчають три основних розрізи стовбура (рис. 9.1): торцевий, або поперечний, перпендикулярний до осі стовбура; радіальний - уздовж стовбура і такий, що проходить через стрижень; тангенціальний - паралельний осі стовбура.

На поперечному розрізі стовбура видно кору, камбій, заболонь, ядро, стрижень, стрижневі промені та річні шари.

Кора захищає дерево від зовнішніх впливів і складається з кірки та лубу. Кора становить 6...25% об'єму дерева.

Камбій - це тонкий шар клітин, здатних до поділу та росту; більша частина їх відкладається в бік деревини, менша -- у бік лубу.

У різні пори року камбій розвивається по-різному: влітку він утворює щільну деревину (пізня деревина), навесні - дірчасту (рання деревина). Чергуючись рання та пізня деревина створюють шарувату будову деревини.

Заболонь - це світла частина деревини, що складається з молодих клітин, по яких рухається волога з розчиненими в ній поживними речовинами. Заболонь у щойно зрубаному дереві має велику вологість, відносно легко загниває, має низьку міцність, велике усихання й схильність до короблення.

Ядро - це центральна, темніша частина деревини, яка складається з відмерлих клітин, просочених смолистими та дубильними речовинами. Ядро не містить живих клітин і не бере участі у фізіологічних процесах, але забезпечує міцність стовбура дерева. Ця частина дерева має меншу вологість, більшу стійкість щодо загнивання, вищі міцність та твердість.

Стрижень складається з великих та тонкостінних, слабко зв'язаних між собою дірчастих клітин. Стрижень і деревина, утворена в ранньому періоді, становлять стрижньову трубку. Ця частина стовбура є найслабшою, легко піддається загниванню. Розміри стрижня в листяних породах, як правило, більші, ніж у хвойних. У процесі росту дерева стінки клітин деревини внутрішньої частини стовбура, які прилягають до стрижня, постійно змінюють свій склад, дерев'яніють і просочуються у хвойних порід смолою, у листяних - дубильними речовинами. Рух вологи в цій частині стовбура припиняється, і вона стає міцною, твердою та стійкою до загнивання.

Стрижневі промені складаються з тонкостінних клітин, особливо помітних у дуба, бука, клена. Одні з них (первинні) починаються від стрижня і йдуть до кори, пронизуючи всю деревину в радіальному напрямі, інші (вторинні) виникають на різних відстанях від стрижня, але обов'язково доходять до кори. Стрижневі промені призначені для переміщення по них вологи та поживних речовин і створення запасу цих речовин на зимовий час. Стрижневі промені в листяних породах становлять майже 15%, у хвойних - майже 6% за об'ємом. Деревина легко розколюється по стрижневих променях, по них же вона розтріскується при висиханні.

Річні шари (кільця) утворюються в період росту. Клітини ранньої деревини (весняні) дірчасті, мають низьку механічну міцність, а клітини пізньої деревини (утвореної влітку) - більш щільні та міцні. Чим більше утворилося пізньої деревини, тим вища її механічна міцність.

Деревні породи поділяють на ядрові (сосна, дуб, модрина, ясень) та заболонні, які не мають ядра (береза, осика, граб, вільха, липа). Деревні породи з однаковим забарвленням поперечного перерізу, які містять різну кількість вологи в центральній та периферійній частинах, називають породами зі стиглою деревиною (бук, ялина, ялиця).

Будова деревини. Мікроструктура

Деревина є продуктом рослинного походження і складається з живих та відмерлих клітин різної величини форми та призначення, що утворюють мікроструктуру деревини. ЇЇ видно тільки при великому збільшенні.

Живі клітини мають оболонку, в середині якої знаходиться протопласт, що складається з плазми та ядра. Оболонка клітини складається з целюлози, або клітковини. У процесі росту клітини оболонка змінюється - дерев'яніє, що пов'язано з появою лігніну, який надає деревині пружності та твердості.

Клітини деревини звичайно витягнуті у вертикальному напрямі, але деяка їх кількість - у горизонтальному. Клітини деревини розрізняють за формою та функціями.

За формою клітини поділяють на паренхимні (живі) - круглі, багатогранні чи витягнуті з протопластом, і прозенхимні - витягнуті у вигляді волокон із загостреними кінцями й переважно відмерлим протопластом.

За функціями, що виконують, клітини поділяють на провідні, запасаючі та опорні. Провідні клітини - це судини (трахеї) та трахеїди, які проводять воду та поживні речовини. Деревина хвойних порід не має судин і на 90...95% складається з трахеїд. Запасаючі клітини мають велику порожнину, де створюється запас поживних речовин. Стінки клітин тонкі. Опорні (механічні) клітини мають товсті стінки й невеликі порожнини. Роль опорних клітин у хвойних породах виконують трахеїди. Опорні клітини найстійкіші щодо загнивання.

У деревині хвойних порід зустрічаються ходи, призначені для нагромадження смолистих речовин, що підвищують стійкість і довговічність деревини.

Стінки клітини складені з органічних сполук, які у хвойних порід на 70%, а у листяних на 80% представлені вуглеводнями. Прикладом простих вуглеводнів є глюкоза. Молекули глюкози під впливом ферментів здатні об'єднуватися в більш складні сполуки: крохмаль та целюлозу. Більша частина вуглеводневої складової - це целюлоза та геміцелюлоза. Вони можуть бути видалені з деревини у вигляді волокнистого матеріалу шляхом обробки окислювачами (кислотами).

До 30% деревини складають речовини ароматичної природи, відомі як лігнін. Вуглеводні та лігнін - високомолекулярні сполуки, полімери з усіма притаманними їм характеристиками.

Незначна частка в складі деревини припадає на екстрактивні речовини, що відносяться до низькомолекулярних сполук (смоли, смоляні кислоти, ефірні масла, барвники тощо). Вони просочують стінки клітин та накопичуються у порожнинах міжклітинного простору, при цьому вони надають деревині колір, запах, смак, підвищують стійкість проти гниття та ураження грибами.

Целюлоза -- це лінійний гетероланцюговий полімер, що має велику кількість гідроксильних груп, здатних до утворення водневого зв'язку. Цей тип хімічного зв'язку надає підвищеної жорсткості полімеру. Целюлоза, як основна речовина деревини, ступінь полімеризації якої досягає 300...600, утворює шарувату клітинну оболонку (стінку), здатну при механічній обробці розпадатися на тонкі волокна - фібрили, а при хімічній - мікрофібрили. Фібрили та мікрофібрили складаються з молекулярних кристалічних фаз, тобто регулярно розташованих молекул, але інколи ці зони перемішуються з аморфними, де має місце хаотичне розташування макромолекул та утворення геміцелюлози, ступінь полімеризації якої досить низький і становить 100...200.

Деревинні целюлозні волокна мають спіральну структуру і містять 55...65% кристалічної та 25...35% аморфної (геміцелюлозної) фаз, причому хвойні породи відрізняються меншим вмістом аморфної частини, а листяні - більшим.

Лігнін -- природний полімер сітчастої структури, другий за вмістом структуротвірний компонент деревини, кількість якого у складі хвойних порід досягає 28...30%, а листяних - 18...24%. Лігнін це аморфна речовина, що відрізняється більшою реакційною здатністю та меншою хімічною стійкістю порівняно з целюлозою. Целюлоза та лігнін здатні до хімічної взаємодії між собою з утворенням лігнокарбонових (лігновуглецевих) комплексів, але деяка частина лігніну знаходиться у деревині у вільному стані.

Структура деревини утворюється за рахунок складної взаємодії целюлози (армуючого компонента) та лігніну (матриці). Волокна целюлози мають високу міцність на розтяг, але легко згинаються, а лігнін як зв'язуюча речовина поєднує їх в одне ціле за допомогою різних видів хімічного зв'язку та когезії.

Таким чином, деревина - це природний органічний композиційний матеріал із конгломератним типом структури, в якому матриця представлена просторовою сіткою з лігніну, а армуючий компонент (наповнювач) - волокнами у вигляді целюлози. Характер структури деревини, в тому числі його кори, визначає експлуатаційні властивості отриманих виробів. Наприклад, кора пробкового дуба подібна стільникам, що містять маленькі комірки 14...16-гранної форми, стінки яких багатошарові і складаються з лігніну та целюлози. Пробка містить суберин - нерозчинний у воді та спирті сік клітини, який є сумішшю жиру, кислот та важких органічних спиртів. Ця речовина надає пробці непроникності для газів та рідин, а також робить її інертною до дії агресивних середовищ. Зазначені структура та склад кори пробкового дуба визначають її низьку тепло- та звукопроникність, еластичність, легкість, гідроізолюючі та антиконденсаційні властивості. Вона є антистатиком та гіпоалергентом.

Основні промислові породи дереви еревні породи поділяють на хвойні та листяні. Хвойні породи застосовують переважно для інженерних конструкцій.

Сосна - ядрова порода, яка має високу міцність і малу густину (середня густина - 470...540 кг/м³). Ядро у неї буро-червоного кольору, а заболонь - жовтого. Деревина сосни смолиста, важко піддається загниванню, її застосовують у вигляді кругляка та пиляних лісоматеріалів, а також для виготовлення столярних виробів та меблів.

Ялина - порода із стиглою деревиною, малосмолиста, має високі показники міцності, невелику середню густину (440...500 кг/м³), її застосовують для виготовлення будівельних конструкцій та столярних виробів. За якістю деревини ялина незначно поступається перед сосною. Внаслідок великої кількості сучків, ялину важко обробляти. Найкращі властивості має дерево, зрубане у віці 80...100 років.

Модрина - ядрова смолиста порода з підвищеними твердістю та середньою густиною (630...730 кг/м³), стійка проти загнивання, найкращі властивості має у віці 100...120 років. Ядро червонувато-бурого кольору, заболонь вузька й за забарвленням значно відрізняється від ядра. Застосовують її в будівництві мостів, а також у гідротехнічному будівництві, для виготовлення шпал та рудникових стояків. Недолік деревини модрини - схильність до розтріскування.

Ялиця - порода без'ядрова, річні кільця широкі, не містять смоляних ходів. Деревина менш стійка порівняно з іншими хвойними породами, тому й не застосовується у вологих умовах експлуатації.

Кедр - ядрова порода, яка має невелику густину, її механічні властивості нижчі, ніж у сосни; застосовують як будівельний ліс, пиломатеріали, а також для виготовлення столярних виробів.

Тис - порода ядрова, використовується для виготовлення меблів, у будівництві широкого застосування не знайшла.

Листяні породи налічують багато найменувань (дуб, бук, вільха, осика, береза, липа, ясень, горіх тощо).

Дуб - ядрова порода, яка має високі механічну міцність, в'язкість та густину (середня густина - 720 кг/м³). Оптимальний час зрубування - 180 років. Ядро темно-бурого кольору, заболонь - жовтуватого. Має високу стійкість проти загнивання, гарну текстуру. Застосовують у відповідальних конструкціях, мостобудуванні, гідротехнічному будівництві, для виготовлення меблів, облицювальної фанери, столярних виробів та паркету. При тривалому перебуванні у воді деревина темнішає, поступово перетворюючись на морений дуб.

Бук - розсіяно-пориста стиглодеревна порода. Деревина тверда, щільна (середня густина - 650 кг/м³), пружна, білого з червоним відтінком кольору, малостійка проти загнивання, найкращі властивості має, якщо зрубана у віці 110 років. Застосовують для виготовлення меблів, столярних виробів та паркету.

Вільха - заболонна порода з м'якою деревиною, що легко піддається обробці, нестійка проти загнивання. Застосовують її для столярних виробів та фанери.

Осика - заболонна стиглодеревна порода. Деревина легка (середня густина 420...500 кг/м³), м'яка, зеленуватого кольору. Застосовують її для виготовлення тари, фанери, щепи.

Береза - заболонна порода. Деревина щільна (середня густина - 650 кг/м³), має високі міцність, в'язкість; нестійка проти загнивання. Застосовують її для виготовлення фанери, паркету, столярних виробів, поручнів, опоряджувальних робіт.

Ясень - ядрова порода. Деревина має високі міцність і густину (середня густина - 660...740 кг/м³), пружність, гарну текстуру. У вологих умовах ясень швидко загниває. Застосовують його для виготовлення опоряджувальних покриттів, меблів, столярних виробів.

Липа - заболонна порода. Деревина легка, м'яка, нестійка у вологих умовах. Використовують для виготовлення меблів, фанери, тари.

Горіх - має деревину темно-коричневого кольору, гарну текстуру; застосовують для виготовлення декоративної фанери.

Основні властивості деревини

Фізичні властивості деревини: істинна та середня густина, вологість, усихання, розбухання, короблення, теплопровідність, пористість та ряд інших.

Істинна густина деревини приблизно однакова для різних порід і становить 1,53...1,55 г/см³.

Середня густина деревини залежить від виду породи, вологості та пористості і може бути в межах 450...900 кг/м³.

Вологість значною мірою зумовлює якість деревини. Розрізняють гігроскопічну вологу, зв'язану в стінках клітин, та капілярну, яка заповнює міжклітинний простір. При висиханні деревина спочатку втрачає вільну (капілярну) вологу, а далі починає виділяти гігроскопічну.

Вологість деревини, що дорівнює 12%, умовно вважається стандартною. Результати визначення всіх фізичних властивостей деревини треба коригувати (перераховувати за відповідними формулами) з урахуванням цієї вологості.