Из хвойных пород в строительстве используются сосна, ель, лиственница, пихта, кедр. Для изготовления несущих конструкций больше подходят сосна и лиственница, в отличие от ели и пихты они меньше подвержены гниению. В европейской стройиндустрии из-за своей распространенности первое место занимает сосна. Лиственные породы в дело идут значительно реже, из них наиболее применимы дуб, ясень, бук, береза, осина.
рис.1
Если внимательно рассмотреть поперечный разрез ствола дерева (рис. 1), то можно различить следующие основные части — сердцевину(5), древесину, камбий(2) и кору(1). Сердцевина — тонкая <трубка> в самом центре ствола, она имеет малую прочность и легко загнивает. Древесина (часть ствола от луба(3) до сердцевины) в поперечном разрезе представляет собой ряд концентрических (годичных) колец вокруг сердцевины.
В процессе роста дерева стенки клеток древесины, примыкающей к сердцевине, постепенно изменяют свой состав, пропитываясь у хвойных пород смолой, а у лиственных — дубильными веществами. Движение соков в этой части ствола прекращается, древесина становится более твердой и менее подверженной загниванию. Эту часть ствола у хвойных пород называют ядром, а у других — спелой древесиной. Часть более молодой древесины, которая расположена ближе к коре (в ней еще есть живые клетки), называется заболонью(4). Она имеет большую влажность, относи-тельно легко загнивает, отличается малой прочностью, подвержена значительной усушке и склонна к короблению. Породы, у которых ядро отличается от заболони более темной окраской и меньшей влажностью, относят к ядровым (сосна, лиственница, дуб, кедр и др.), У спело-древесных пород (ель, пихта, бук, липа и др.) центральная часть ствола отличается от заболони только меньшей влажностью. У заболонных пород (береза, клен, ольха, осина и др.) значительного различия между центральной и наружной частями ствола заметить невозможно.
Столь подробное описание макроструктуры дерева понадобится в дальнейшем, чтобы понять, какая цель преследуется оцилиндровкой бревен ядровых пород — сосны и лиственницы. По своей микроструктуре древесина является естественным полимером, образующие ее клетки-волокна имеют трубчатую форму и направлены вдоль ствола. Благодаря этому древесина обладает целым рядом достоинств — высокой прочностью, упругостью, малой плотностью, а следовательно, и малым весом, низкой теплопроводностью, стойкостью к воздействию химически агрессивных сред, природной декоративностью, легкостью и простотой обработки и монтажа. Особое значение имеют теплоизоляционные свойства древесины: низкая тепло-проводность — ее бесспорное достоинство (см. таблицу). Важнейшей характеристикой теплоизоляционных свойств кон- струкции является величина термосопротивления, устанавливающая связь между физическими свойствами материала и толщиной его слоя. Она определяется как отношение толщины слоя материала к его коэффициенту теплопроводности.
Чем больше термосопротивление материала, из которого построен дом, тем он теплее.
Превосходство дерева над кирпичом по теплоизоляционным свойствам очевидно : кирпичная стенка толщиной 510 мм (в два кирпича) имеет почти такое же термосопротивление, как и стена из деревянного бруса толщиной 100 мм.Однако наряду с достоинствами у древесины есть недостатки: анизотропия (ее свойства резко отличаются вдоль и поперек волокон), пороки структуры, гигроскопичность и, как следствие, влажностные деформации, загниваемость и возгораемость.
Наиболее существенно на эксплуатационных свойствах деревянных конструкций сказываются гигроскопичность, загниваемость и возгораемость. Для уменьшения их отрицательного влияния в первую очередь применяют сушку, пропитку древесины антисептиками или антипиринами, а также меры по предотвращению увлажнения конструкций в процессе эксплуатации (защита от атмосферных осадков; изоляция от грунта, камня, бетона; устройство хорошей естественной вентиляции и т. д.). В настоящее время для антисептической и антипириновой обработки древесины применяется состав КСД, пришедший на смену ранее широко применявшимся пропиточным составам МС, ПП, ППЛ. Из века в век на Руси искусно рубили деревянные строения, подгоняя бревно к бревну, комель к вершинке, искусно устраняя таким образом естественный сбег древесного ствола. С расширением масштабов строительства потребовалось упрощение технологического процесса. Решение пришло в виде оцилиндрованного бревна (с одинаковым диаметром по всей е
