5. Органические материалы

Органические вещества – это комплекс соединений углерода, возникающих в результате деятельности растений или живых организмов. К ним относятся: торф, солома, сапропель, лесоматериалы, мох, рога и кости Из них изготовляются бумажные и резиновые материалы, органические вяжущие и др.

Мох используется как прокладочный (теплоизолирующий) материал при деревянном строительстве (дома, бани. Он очень долговечен и практически не гниет.

Торф применяется как теплоизоляционный (утепление фундаментов в начальный период строительства для предотвращения вспучивания земли в зимний период), а также для уменьшения испарения влаги бетонных монолитных фундаментов.

Времена использования соломы для крыш домов и сараев канули в вечность.

Сапропель – это очень эффективное удобрение, используется как и торф в ландшафтном строительстве, возможно применение его и в дорожном строительстве.

5.1. Лесоматериалы

Наибольшее применение из органических материалов для строительства остается за древесиной. Это и полы, и рамы, и двери, и перекрытия крыш, и многое другое. Из древесины изготовляют много химических веществ: деготь, смолу, скипидар, этиловый спирт.

Древесина - это возобновляемый, доступный, прочный, легко обрабатываемый, обладающий высокой теплозащитой и экологической чистотой материал. По прочности на сжатие древесина находится на уровне прочных бетонов, а по прочности на растяжение и изгиб превосходит их.

Главными ее недостатками являются склонность к гниению и высокая пожароопасность. К сожалению, дерево во многих регионах пока еще остается источником тепла для населения.

По поперечному сечению ствола различают (рис.5.1): кору, камбий (слой, находящийся между корой и древесиной, обеспечивающий рост ствола по диаметру и образование «годовых колец»), сердцевину и древесину. Основной (рабочей) частью как раз и является древесина. Структура ее волокнистая и пористая. Веретенообразные вытянутые клетки - ячейки состоят, в основном, из целлюлозы, представляющей собой природный полимер.

Пороки древесины:

-сучки, трещины, пороки ствола и строения древесины;

-грибковые повреждения (гниль);

- повреждения насекомыми (червоточины) и птицами;

-пороки обработки, механические повреждения.

Сучки – живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие представляют собой части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность строения древесины, затрудняют механическую обработку пиломатериалов, нарушают закономерность распределения внутренних напряжений, уменьшают рабочее сечение пиломатериала и, следовательно, прочность древесины, снижая её сортность.

Защита древесины от гниения и возгорания

Долговечность строительных конструкций из древесины зависит от условий хранения и сушки, условий эксплуатации древесных материалов.

Сушка древесины уменьшает возможность гниения ее и повышает прочность. Различают естественную сушку и искусственную. Естественная сушка производится на открытом воздухе, под навесами (для защиты от дождя и солнечных лучей), или в закрытых помещениях. Искусственная сушка осуществляется в более короткие сроки, например, в течение нескольких дней или часов. Она полностью исключает возможность заражения грибками и обеспечивает высокое качество древесины. Камерная сушка производится в сушилках периодического или непрерывного действия в течение нескольких суток. Основной проблемой при сушке является коробление материала и трещинообразование.

При строительстве используется ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины: изоляция ее от грунта, каменной кладки или бетона; проветривание деревянных конструкций; защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами; предварительная обработка древесины антисептиками.

Антисептики - это химические вещества, которые убивают грибки, вызывающие гнили, или создают среду, в котором их жизнедеятельность прекращается. Антисептики подразделяют на водорастворимые, применяемые только в сухих условиях, и нерастворимые в воде, т.е. маслянистые, которые широко применяются для антисептирования железнодорожных шпал, столбов и свай.

В промышленности и строительстве используются хвойные (сосна, ель, кедр, лиственница и др.) и лиственные (береза, дуб, осина,…) породы деревьев. Древесина хвойных пород пропитана смолами, а лиственных - дубильными веществами.

Основной строительный материал это сосна. Плотность ее 490…750 кг/м³, пористость от 46 до 85 %, а теплопроводность из - за большого количества пор относительно низкая, составляя всего 0,15…0,33 Вт/(м×К). Удельная прочность на растяжение древесины вдоль волокон примерно такая же, как и у высокопрочной стали и стеклопластика.

Древесина имеет хорошие технологические свойства:

-хорошо обрабатывается резанием;

-обладает высокой сопротивляемостью раскалыванию и изнашиванию;

-способна хорошо удерживать гвозди и шурупы;

- хорошо склеивается.

Недостатки древесины:

-неравномерное изменение линейных размеров как при усушке, так и при набухании влагой;

- легкая возгораемость;

- гниение.

Температура воспламенения древесины (вспышка горючих газов, выделяющихся при нагреве) составляет всего 250…300. С, а самовозгорание (загорание без открытого пламени) происходит при температуре около 350 С.

Для предотвращения ее от возгорания необходимо предусматривать специальные меры; например, расстояние от пламени в печи или дымоходе до деревянных конструкций должно быть не менее 700 мм; выполнять защиту поверхности огнезащитными составами или пропитывать древесину огнезащитными веществами - антипиринами.