Древесина — свойства, обработка и применение

Как только у человека появились инструменты для рубки и обработки дерева, оно стало одним из основных строительных материалов. В склепах древних фараонов археологи находят изделия из него, сохранившиеся до сих пор. В наши дни даже с появлением многих синтетических материалов применение деревянных конструкций в промышленности, строительстве и быту не потеряло своей актуальности.

Свойства древесины

Древесина как строительный материал получается из деревьев при распиливании их на части. Разные породы отличаются друг от друга, прежде всего, цветом, текстурой, блеском. Ещё одно важное свойство — это плотность.

Рассмотрим эти качества подробнее:

1. Количество дубильных, красящих и смолистых веществ определяет цвет древесины, который меняется в зависимости от территории произрастания и климата. В жарких районах он более насыщенный, яркий. Растущие в северных районах липа и ель — светлых, почти белых тонов, а цвет древесины африканского Чёрного дерева соответствует его названию.
2. Чем плотнее древесина и у неё больше по размеру сердцевидные лучи, тем её способность в обработанном виде отражать свет лучше, а блеск ярче. Дуб, бук, клён, акация, платан после обработки имеют красивую блестящую поверхность. Мягкие породы с короткими сердцевидными лучами липы, тополя, осины имеют матовое отражение.
3. Естественный рисунок на поверхности разрезов называется структурой. Современная технология распиловки леса позволяет как можно ярче показать уникальность, и декоративную ценность каждого вида.
4. Материал из разных пород дерева различается по плотности. Нет тяжелее древесины, чем у снейквуда — «Змеиного дерева». Один куб его весит 1300 кг. В 10 раз легче бальса — «Хлопковое дерево» — 130 кг в одном кубометре. Вес 1 м³ часто встречающихся деревьев России, находится примерно посередине этих значений:

• дуб — 700 кг;
• бук – 650 кг;
• ель – 450 кг;
• кедр – 580 кг;
• орех – 650 кг;
• сосна – 460-620 кг.

Способы обработки древесины

Изготовление деревянного изделия любого назначения начинается с разметки. При этом обязательно учитывают, чтобы отходы были минимальными и дефекты пиломатериалов не попали в заготовку.

Инструменты для разметки:

• линейки и складной метр;
• штангенциркуль;
• угольники, чертила;
• шило, карандаш.

Обработка может быть механической (на станках, машинах) и ручной. Её выполняют следующими способами:

1. Раскалывание — рубка дерева по волокнам топорами и клиньями при изготовлении щепы для кровельных работ, дранки под штукатурку, заготовок для топорищ и ручек садового инструмента.
2. Резание — обработка древесины с разрушением связей между её частицами:

• В плотницком деле применяется перерубание и тесание с помощью тёсел и топоров.
• Для более тонкой обработки служит строгание и циклевание, которые выполняются различным рубаночным инструментом и циклей.
• При пилении разделение древесины на части происходит с помощью пилы.

• Приспособлением под названием «цинубель» обрабатывают поверхности перед склеиванием, делают их шероховатыми для лучшего схватывания. Процесс цинубления применяется также при подготовке к отделочным работам.
• При долблении наносят удары молотком по долоту или стамеске. Таким способом делают выемки, гнёзда, проушины в изделиях.
• Получение отверстий происходит путём сверления. Режущий инструмент — сверло. Вращаться его заставляет дрель, коловорот или вороток.
• При резьбе по дереву специальными инструментами, ножом или стамесками дерево разрезается в разных направлениях.
• Тонкая отделка проводится абразивной шкуркой. Этот процесс называется шлифованием.

При изготовлении деревянного изделия обычно используют несколько способов обработки.

Применение различных видов древесины

В России самые распространённые хвойные породы древесины в народном хозяйстве — сосна и ель. Существует более 30 видов этих деревьев. Они растут на просторах Западной и Восточной Сибири, на Урале, Дальнем востоке, в Европейской части страны. Заготовку дерева производят в лесных хозяйствах.

Из лиственных пород чаще других востребованы дуб, ясень, ильм, акация, берёза, осина, липа.

Области применения различной древесины:

1. Современное жилищное строительство всё больше использует кирпич, бетон, пластик. Но объёмы применения необработанных лесных пиломатериалов не снижаются. Полы, двери, оконные рамы, лестницы, внутренняя отделка, вспомогательные помещения, заборы, строительные леса — это далеко не весь список конструкций из дерева. В сельской местности идёт строительство комфортных деревянных домов. Теплопроводность древесины очень низкая, она в 4 – 5 раз ниже, чем у кирпича и бетона, поэтому в жилище из дерева лучше сохраняется тепло зимой и прохлада летом.

   Этот материал хорошо «дышит», препятствует пересыханию воздуха в помещении и тем самым создаёт в нём здоровый микроклимат.

2. Большое количество леса требуется для железнодорожного строительства. На один километр нового полотна укладывают 1700 шпал (340 м³), для этого нужно 10 га хвойного леса. При ремонте заменяется в среднем 240 шпал — 1,5 га леса. Железнодорожные вагоны отделываются деревом. Если вообразить, сколько составов колесят по огромной стране, станут понятны масштабы использования древесины.
3. Горнорудная и угольная отрасли не могут обойтись без деревянных стоек, используемых для крепления оборудования под землей. Чтобы добыть 1000 т. угля расходуется 30 м³ леса.
4. Древесина широко применяется в судостроении. Для строительства океанского лайнера необходимо 4000 м³ лесоматериалов (117 га леса).
5. Для сооружения линий электропередач наряду с металлом и железобетоном по-прежнему используются деревянные столбы.
6. Большая доля леса идет на изготовление тары и упаковки, картона и фанеры.
7. В быту используется деревянная мебель, посуда, чертёжные принадлежности, карандаши, игрушки, бочки, высокохудожественные произведения, украшенные резьбой.

Примечательные факты о разных видах древесины

Приведём ещё несколько интересных фактов использования древесины в прошлом и в наши дни.

1. Дуб — одно из самых распространённых деревьев в России. Изделия из него ценились во все времена, долговечность их может достигать 2000 лет. Дубовые борта кораблей выдерживали удары пушечных ядер, а лестницы и двери переживали не одно поколение владельцев замков.
2. Ясень превосходит по прочности дуб, но при этом очень эластичен, легко поддаётся обработке. Он имеет красивую текстуру. На Руси из него делали посуду, кухонную утварь, а также луки и стрелы. Сейчас без этого материала не обходится изготовление спортинвентаря и музыкальных инструментов. Спортсмены на международных соревнованиях пользуются веслами, лыжами, брусьями, бейсбольными битами, киями для бильярда из ясеня.
3. Для изготовления дорогой мебели, шкатулок, инкрустаций используется Красное дерево. Название оно получило из-за своего цвета. Блестящее, с красным оттенком и красивой структурой оно не трескается, не коробится и поэтому высоко ценится.
4. Эбеновое (Чёрное) дерево растёт в Индии. Им инкрустируют художественные изделия, мебель, украшения, делают клавиши для фортепиано, духовые инструменты.
5. Секвойя — крупнейшее дерево планеты. Есть экземпляры высотой с 40-этажный дом (120 м), в обхвате — 47 м (у основания диаметр достигает 15 м). Чтобы его обхватить, понадобится 33 человека. Этот твёрдый, стойкий к гниению представитель тропической зоны хорошо обрабатывается и при этом долговечен. Из него делают карандаши и дорогую мебель.
6. Интересны поделки из лимонного дерева. Его текстура монотонна, имеет благородно жёлтый цвет. При хорошей обработке изделия оно похоже на янтарь.

Охрана лесов в России

В органы охраны лесов иногда поступают сообщения о незаконной вырубке. Она давно стала серьёзной экологической проблемой.

Лесной кодекс Российской Федерации предусматривает защиту лесного фонда от:

• огня;
• незаконной вырубки;
• вредителей;
• болезней;
• загрязнения бытовым мусором, промышленными отходами.

Лесные хозяйства следят за состоянием леса, проводят периодическую санитарную чистку, восстанавливают вырубленные участки. Ежегодно в питомниках выращиваются миллионы молодых саженцев для воспроизводства насаждений.

Бережно относиться к лесным массивам — обязанность каждого гражданина страны.