Строительство и ремонт

ДОМ

который построишь сам

 В.И. Камай

По масштабам использования в индивидуальном строительстве древесина занимает одно из первых, если не первое место. О положительных ее свойствах как строительного материала хорошо известно, и мы много говорили об этом. Напомним, что она имеет достаточно высокую прочность, небольшую плотность и малую теплопроводность, отлично поддается любым способам механической обработки. Недостатков у нее не так много, и самые главные из них, как было уже отмечено,— это подверженность гниению и сгораемость. Но, к счастью, имеются вполне надежные способы в значительной степени их нейтрализовать. Коротко остановимся на главных характеристиках основных древесных пород, применяемых  в  строительстве.

ПОРОДЫ ДЕРЕВА И ИХ СВОЙСТВА

Существуют две главные группы пород: хвойные и лиственные. Нас интересуют те из них, которые широко используют в постройке домов. Из хвойных — это сосна, ель, лиственница, пихта и кедр. Лиственные породы — дуб, береза, бук, липа  и  осина,   клен  и  ольха.

Хвойные породы имеют более качественную древесину, благодаря тому, что ствол у них длинный и прямой (это обусловливает прямослойность древесины), а наличие смолистых веществ гарантирует ее долговечность. Из-за этих качеств хвойные породы используются в строительстве гораздо больше, чем лиственные, и большинство пиломатериалов  заготавливают  из  хвойных деревьев.

Качество древесины оценивают по ее физическим, механическим и эстетическим свойствам, от которых  зависит  область  ее  применения.

Физические свойства - влажность, плотность, пористость, усушка или разбухание, теплопроводность и стойкость к действию химических веществ. Механические свойства — прочность (на сжатие, растяжение, изгиб и скалывание), твердость и вязкость. Эстетические свойства — цвет древесины, текстура  и  фактура  открытой   поверхности.

Кроме перечисленных, важное значение имеют также технологические и эксплуатационные свойства древесных материалов (легкость обработки, способность удерживать металлические крепления, изгибаться и склеиваться, качество окрашивания различными составами, изменения вида  поверхности  от  времени   и  т.  п.).

Нормальная влажность древесины должна находиться в пределах 8—15%. Плотность разных пород (в сухом виде) неодинакова и меняется от 450 до 690 в такой последовательности: ель, осина, сосна, береза, дуб, лиственница. Во влажных (постоянных!) условиях плотность некоторых пород дерева значительно возрастает. У лиственницы она достигает 800—850, а у дуба — до 1100. Это уже сравнимо с некоторыми каменными материалами. Соответственно растет и прочность на сжатие. Поэтому в старые времена эти породы применяли для устройства фундаментов и свай во влажных грунтах, а в настоящее время из них рубят колодцы и при возможности пускают на нижние  венцы  рубленых домов.

Здесь уместно вспомнить любопытный исторический факт: многие старинные дома и дворцы Венеции до сих пор стоят на столбах-сваях из русской лиственницы, полностью погруженных в морскую воду. Многим из них исполнилось 400—500 лет! За это время сваи превратились в настоящий камень и наверняка простоят еще, по крайней мере  столько  же.

Пористость хвойных пород 45—85%, а лиственных 30—80%. Наибольшая усушка и разбухание наблюдается в направлении поперек волокон. Коэффициент расширения достигает здесь 5 — 100%, а объем древесины меняется при этом на 12—15%. Для уменьшения такого отрицательного явления древесные конструкции надо защищать от увлажнения и сушку проводить в естественных условиях медленным способом под навесом в течение 15—60 суток, в зависимости от наружной температуры  и  исходной  влажности  древесины.

Теплопроводность сухой древесины довольно низкая, и это положительно сказывается на массивности деревянных ограждающих конструкций — толщина стен получается небольшой. А вот стойкость древесины против щелочей и особенно кислот плохая, и у лиственных пород она еще хуже, чем у хвойных. Поэтому дерево следует тщательно оберегать от соприкосновения с агрессивными веществами, покрывая их в необходимых случаях  защитными  составами.

Прочность на сжатие (вдоль волокон) у разных пород дерева различна: от 400 до 650 по порядку — осина, ель, сосна, береза, дуб, лиственница. Как видим, она довольно высокая и не уступает лучшим маркам бетона. К сожалению, поперек волокон этот показатель намного меньше и находится в пределах 40—250, что, впрочем, тоже неплохо, ведь для стен дома вполне подходят материалы с  маркой  10—25.

Прочность на изгиб у древесины тоже очень хорошая (500—1000), и это позволяет использовать цельные пиломатериалы в консольных конструкциях (балконы, навесы-козырьки, консольные балки). Хотя прочность на растяжение древесины тоже довольно значительна (3800—2000), это не имеет принципиального значения, поскольку в индивидуальном строительстве практически нет висячих конструкций, где можно было бы использовать это преимущество. Единственный случай, пожалуй,—  стяжка  висячих  стропил.

Эстетические характеристики древесины влияют на выбор той или иной породы для внутренней или наружной отделки и облицовки, а также для столярных изделий и мебели. При этом обращают внимание прежде всего на естественный цвет древесины, который у разных пород варьирует в очень широких пределах: от почти белого — у березы и осины, через многочисленные оттенки желтого, кремового, коричневого, красного и серого — до почти черного у «заморского» эбенового дерева. Цвет некоторых пород меняется под воздействием воды, воздуха и химических реактивов. Иногда его улучшают влажно-термической обработкой (пропариванием), протравливанием или окрашиванием различными составами — морилкой, водными или спиртовыми красителями. Особенно стойкие цвета получают в результате обработки протравами (водными растворами солей). Железный купорос, например, окрашивает древесину в различные оттенки серого, вплоть до черно-коричневого цвета. Медный купорос и двухромовокислый калий (хромпик) дают всевозможные оттенки желто-коричневого, а нашатырный спирт влияет на цвет древесины с дубильными веществами. Протравы используют в виде   1—5%  раствора  соли  в  воде.

Блеск поверхности, или фактура — другая важная характеристика. Большинство древесных пород имеет матовую поверхность или едва заметный глянец. Древесина твердых пород, таких, как дуб, бук, клен, ильм, вяз, платан и белая акация, наборот,— очень хорошо блестит, что придает ей особую нарядность и привлекательный вид. Блеск можно усилить дополнительной отделкой (вощение,  лакировка,  полировка).

Текстура (рисунок волокон) часто определяет ценность данной породы для декоративной отделки. Она зависит от особенностей внутреннего строения ствола и направления среза. Рисунок поверхности хвойных пород прост и не очень выразителен, хотя и четко заметен. Лиственные породы, напротив, часто имеют очень красивую текстуру, правда далеко не все. Интересные текстуры чаще всего присущи южным видам твердых лиственных пород, таким, как бук, грецкий орех, карагач, ильм, платан. Но и некоторые породы средней полосы, например дуб, клен и вяз, также имеют вполне привлекательный рисунок поверхности. Особенно выразительна текстура карельской березы и обычных пород, но с путаным (свилеватым) расположением волокон, а также срезы капов (наростов) на стволах различных пород (береза,   клен).

Все три рассмотренных свойства имеют значение, разумеется, только в случае применения прозрачной отделки, которая не закрывает, а, наоборот, усиливает цвет, фактуру и текстуру поверхности. Если же заранее определено, что будет использована непрозрачная отделка эмалями, красками или декоративными пленками, то приведенные характеристики древесины не имеют никакого значения. Это следует помнить и учитывать заблаговременно, чтобы не использовать дорогостоящие декоративные породы там, где можно обойтись простыми, более распространенными  и доступными.

ЛЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Ассортимент материалов из древесины очень обширен. Он включает не только хорошо известные круглые лесоматериалы и пиломатериалы, но также клееные, листовые и большое количество искусственных материалов из отходов древесины на минеральных и органических или синтетических вяжущих и, кроме того, разнообразные древесные  пластики.

Круглый лесоматериал заготавливают из стволов деревьев различного диаметра. Бревна — это отрезки ствола длиной не менее 4 м и диаметром от 12 см и больше. Кряжи — короткие (до 4 м) и толстые бревна, а чураки — еще более короткие (до 1 м) отрезки кряжей. Из них получают отделочный шпон (тонкие листы) и фанеру, склеивая шпон в несколько слоев (3—9) с взаимно перпендикулярным направлением волокон. Тонкие бревна (8—12 см) называются подтоварник, а еще более тонкие (3—7 см) — жерди.

Пиломатериалы — это разнообразные материалы, получаемые продольной распиловкой бревен. Чаще всего для этого используют хвойные породы. Различают тонкие (до 35 мм) и толстые (свыше 35 мм) пиломатериалы. Общее название тонких пиломатериалов — тёс. Если ширина материала больше его толщины в два и более раз, он называется доска, а если не больше двух толщин — это брусок. Максимальные размеры брусков 10x10 см. При толщине (или ширине) 10 и более сантиметров пиломатериал называется брус, например 100x150, 150x150 и до 250x250 мм.

Широкая грань доски называется пласть (всего их две), а узкие боковые грани кромкой. Опиленные концы доски называют торцами. Доска с опиленными кромками и прямоугольными ребрами называется обрезной, или чисто обрезной. Также называют брус, опиленный по всем четырем граням, а другое его название — острокантный брус. Неполностью опиленные кромки со скошенными закругленными углами бывают у полуобрезной доски, или бруса. Если кромки совсем неопилены — это необрезная доска. Неопиленная кромка или сторона у бруса называется обзол. Он бывает острым или тупым, в зависимости от угла, образованного им с одной из опиленных граней (пластью). Необрезной брус с двумя обзолами называется двухкантный брус или брусковая шпала, если его опиленные грани равны, и шпала-лежень — когда одна из них больше другой. Бревно,    распиленное    пополам    (вдоль),    распадается на две пластины, сечение которых представляет собой полукруг, а половина пластины (четверть круга) называется четвертиной. Необрезная доска с одной пластью называется горбыль - это  срезанная  боковая  часть  бревна.

Фанера бывает чаще всего березовой и реже сосновой, осиновой. Наружные слои фанеры называются рубашками. Обычная толщина фанерных листов от 1,5 до 18 мм. Листы толще 12 мм называются фанерными плитами. Различают водостойкую и средневодостойкую (обыкновенную) фанеру. Максимальный размер листов (длина или ширина) до 240 см.

Применение фанеры самое разнообразное: обшивка стен и потолков, каркасных перегородок и встроенных шкафов, изготовление мебели, дверных полотен и даже щитов опалубки. Отделочную (декоративную) фанеру оклеивают с лицевой стороны шпоном ценных пород или декоративной пленкой, бумагой, пластиком всевозможного цвета и рисунка с имитацией натуральных материалов (дерево, плитка, кирпич, камень и т. п.). Размеры  листов   120-180x70-120  см.

Для конструктивных целей выпускают фанеру на синтетических формальдегидных смолах — бакелитовую и армированную, с прокладкой из металлической  сетки  или  оклеенной  фольгой.

Очень удобны для изготовления встроенной или корпусной мебели столярные плиты (толщина 16—50 мм), состоящие из реечных щитов, оклеенных с обеих сторон шпоном или тонкой фанерой. Размеры плит до  150x250 см.

МАТЕРИАЛЫ НА  ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ

Древесностружечные плиты (ДСП) получают горячим прессованием с использованием синтетического связующего, с облицовкой или без нее. Толщина плит 10—25 мм, длина до 360 см и ширина до 180 см. Они подразделяются на тяжелые (конструкционные) плотностью 600—800, средние 500—600 и легкие — до 500. Плиты лучше, чем натуральная древесина, сопротивляются гниению и поражению грибками, микроорганизмами или насекомыми.

Область применения древесностружечных плит примерно та же, что у столярных плит и фанеры, но ДСП дешевле и поэтому используются еще при настилке полов в качестве подстилающего слоя (под линолеум,   паркет  и  т.   п.).

Древесноволокнистые плиты (ДВП) называют иногда прессованным картоном или оргалитом. Их производят из волокнистых древесных и растительных отходов, бумажной и тканевой макулатуры с добавкой синтетического связующего (смолы). В зависимости от состава и способа прессования различают плиты изоляционные (плотность до 250, толщина 12—25 мм), изоляционно-отделочные (250-350, 8-20 мм), полутвердые (400-800, 4—8 мм), твердые (800—900, 3—6 мм) и сверхтвердые (900—1000, 3 и 1 мм). Размеры плит от 100x120 см до  180x360 см.

ДВП служат отличным заменителем фанеры в любых конструкциях и, кроме того, имеют свои особые области применения. Так, изоляционные плиты   используют   в   качестве   утеплителя   (стен, полов, перекрытий) или звукопоглотителя, а сверхтвердые применяют для покрытий полов. Плиты выпускают как с отделкой, так и без нее. Для отделочного, декоративного слоя используются преимущественно прочные пластики и эмалевые покрытия, допускающие облицовку влажных помещений (ванные, санузлы, кухни). Размеры декоративно-отделочных ДВП от 100x120 см до 170x270 см  при  толщине  2,5—6  мм.

Цементно-стружечные плиты (ЦСП) получают прессованием опилок и стружек в смеси с цементом и химическими добавками. Плотность плит 1000-1500. Длина 320-360 см, ширина 120-125 см и толщина от 8 до 40 мм. ЦСП трудносгораемы и применяются в качестве конструкционного и облицовочного материала (обшивка каркасных и панельных стен, потолков и перегородок) для оснований под любые полы. Делают из них и разнообразные детали (подоконные доски, экраны отопления). В плиты хорошо забиваются гвозди и вворачиваются шурупы, они нормально пилятся и поддаются любой механической обработке (сверление,  долбление  и  т.   п.).

Фибролит и арболит — разновидности цемент-но-стружечного материала, только для первого из них применяют длинноволокнистые стружки (древесная шерсть) и формируют в виде теплоизоляционных плит толщиной от 3 до 15 см с плотностью 300—350, а арболит — это легкобетонный материал в основном конструкционного назначения, получаемый из опилок, стружек и других органических заполнителей, смешанных с цементом. Его плотность  400—850,   а  прочность  на  сжатие  М5—50.

Размеры фибролитовых плит от 240—300 см (длина) до 60—120 см (ширина). Его используют для заполнения каркасных и щитовых (панельных) стен, а также для внутреннего утепления каменных и кирпичных стен и перекрытий. Этот довольно мягкий материал хорошо пилится ножовкой. Фибролит не загнивает и не поражается грызунами и насекомыми.

Арболит более универсален по назначению. Его также применяют в виде теплоизоляционных плит плотностью до 500, но основная номенклатура изделий из арболита — конструкционные материалы: стеновые блоки и панели, армированные плиты перекрытий и покрытий, мелкие блоки для перегородок, наружных и внутренних стен. Наружные стены из арболита должны обязательно иметь защитный отделочный слой, скажем, цементно-песчаную штукатурку (1 : 3) толщиной 10—15 мм. Иногда его предусматривают в процессе формования блоков или плит, используя при этом различные отделочные материалы (каменную крошку, слюду, керамический бой) для его офактуривания. По тепловой эффективности стены из арболита превосходят легкобетонные стены на минеральных вяжущих, исключая ячеистый бетон. Для приготовления арболитовой массы применяют цемент высоких марок, не ниже М400, с обязательными химическими добавками (хлористый кальций, жидкое натриевое стекло, сернокислый глинозем и известь-пушонку), лучше комбинированными, состоящими из двух компонентов. Количество добавок  5—10%  от  массы  цемента.

Ксилолит — литой или плитный материал для покрытий  полов,  получаемый  из смеси опилок и магнезиального вяжущего. Это очень плотный (1000-1500) и прочный (200-800) материал, стойкий к истиранию. Для повышения сопротивления к ударным нагрузкам в состав добавляют измельченный кварцевый песок, асбест или тальк, а для получения желаемого цвета вводят щелочестойкие пигменты в порошке (до 5% от общего веса сухой смеси). Полы из ксилолита шлифуют и полируют до глянцевого блеска, и после набора необходимой (марочной) прочности они не уступают в качестве каменным полам, но превосходят их по теплоизоляции (они более теплые).

КОНСТРУКЦИИ, ИЗДЕЛИЯ И ДЕТАЛИ

Промышленность выпускает разнообразные комплекты деревянных деталей, изделий и заготовок для брусчатых, каркасных и щитовых (панельных) домов, а также для домов со стенами из местных материалов (каменных, кирпичных, блочных). Кроме основных конструкционных материалов (брусья, стойки, стропила, балки) в них входят различные пиломатериалы (погонаж) для облицовки и обшивки стен и потолков, устройства полов и,  разумеется,  столярные  изделия.

Погонажные изделия делятся на две группы. Первая — это уже знакомые вам пиломатериалы, называемые однобрусковые изделия, названные так потому, что их сечение представляет собой квадрат или прямоугольник (брусок). К ним, помимо рассмотренных, относятся строганые фальцевые доски (с четвертями) и шпунтованные (на одной кромке паз-шпунт, на другой — выступ-гребень). Известный представитель этой группы — «вагонка» — узкие фальцевые доски, применяемые для обшивки стен и потолков. Шпунтованные доски применяют для дощатого настила полов и перекрытий (потолков).

Вторая группа погонажных изделий — профильные изделия. Это многочисленные фрезерованные профили для сборки и изготовления наличников, галтелей и плинтусов, подоконных досок и поручней лестниц, а также карнизы и наборные рейки, раскладки и штапики. Все погонажные изделия выпускают длиной от 2 до 4 м (с интервалом 10 см).

К рассмотренной группе можно прибавить изделия для настилки паркетных полов. Различают несколько видов покрытий: штучный паркет, паркетные доски и щиты, а также мозаичный или наборный  паркет.

Штучный паркет — небольшие строганые дощечки-планки толщиной 15—18 мм, длиной 15—20 см и шириной 3—9 см, приготовленные из древесины твердых пород (дуб, клен, бук, береза и др.). Каждая планка имеет на одной стороне (и торце) шпунт, а на другой — гребень. Пол настилают по предварительно уложенным плитам (ДВП или ДСП, ЦСП) на мастике или гвоздях. Работа эта очень кропотливая и многодельная, но ее преимущество в том, что можно набрать любой рисунок по желанию заказчика.

Паркетная доска состоит из реечного (склеенного) основания с наклеенными на него планками паркета. С одной стороны доски паз, а с другой — гребень. Толщина доски  18 или 25 мм.

Планки могут быть с лаковым покрытием или без него. Собирают паркет тоже по плитному основанию, на мастике или гвоздях. Преимущество — скорость сборки. Длина паркетной доски до 3 м, а ширина —15—20 см.

Паркетный щит имеет такую же конструкцию, но другие размеры: толщина 30 мм, длина и ширина 400, 475, 600 и 800 мм. Выпускают также разновидности щитового паркета с наклейкой на лицевую поверхность квадратов лущеного или строганого шпона  ценных пород.

Наборный (мозаичный) паркет - промежуточный тип паркета между штучным и щитовым, где для скорости сборки отдельные планки наклеены лицевой поверхностью на плотную бумагу. После крепления паркета на мастике бумагу смывают водой. Размеры полотен 40x40 и 60x60 см. Толщина планок  8 и   12  мм.

Еще один тип покрытия для пола — реечные щиты. Их собирают на клею из отдельных шпунтованных реек. Такая конструкция повышает уровень сборности дощатого пола, и вся работа сводится к монтажу щитов, что значительно ускоряет строительство. Длина щитов от 2 до 5 м, толщина 19—40 мм,   а  ширина — по  заказу.

Номенклатура столярных изделий состоит, как правило, из комплекта оконных и балконных (дверных) блоков со спаренным или раздельным остеклением, а также из блоков наружных и внутренних дверей разнообразной конструкции (глухие, остекленные, щитовые, окрашенные или облицованные шпоном, пленкой, пластиком). Кроме этих изделий выпускают еще подоконные доски и элементы встроенной мебели (двери, перегородки,  полки).

БИОСТОЙКОСТЬ И ОГНЕСТОЙКОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ

Как известно, главными недостатками древесины являются подверженность гниению, поражение насекомыми и хорошая горючесть. Причем первый из этих недостатков возрастает при увлажнении древесины, а второй, наоборот,— при сухом ее состоянии. Плотная древесина всегда лучше сопротивляется атмосферным воздействиям и поражению грибками  и насекомыми.

Следует признаться, что полностью надежных методов борьбы с этими недостатками практически не существует. Можно только в какой-то степени уменьшить риск возгорания или появление гнили. Для этого существуют три главных способа; эксплуатационный, конструктивный (механический)  и  химический.

Первый способ предполагает разумную эксплуатацию и уход за деревянными конструкциями при обязательном соблюдении противопожарных мер и правил: осторожное обращение с открытым огнем и нагревательными приборами, правильное хранение и использование легковоспламеняющихся и горючих веществ, бытовой химии. Чтобы избежать появления гнили, следует не допускать длительного увлажнения деревянных частей конструкции и не применять их там, где такое увлажнение  обусловлено назначением  помещения  или особенностями эксплуатации. Надо помнить, что сухое дерево не гниет и все микроорганизмы в нем погибают.

Конструктивный способ заключается в том, что еще во время проектирования и в процессе строительства предусматривают надежную защиту деревянных элементов от увлажнения и возгорания (штукатурка, облицовка и оклейка негорючими материалами, надежная теплоизоляция и гидроизоляция), а также создают условия для проветривания (вентилирования) скрытых частей обшивки и закрытых полостей коробчатых конструкций (подпольное и чердачное пространство, плиты и панели перекрытий и щитовых стен). Само собой разумеется, что в проектировании и строительстве следует строго соблюдать противопожарные нормы и правила (выдерживание необходимых расстояний и промежутков от сгораемых конструкций, использование негорючих прокладок, обивка деревянных частей, подверженных воздействию высоких температур, металлическими листами по огнестойкому листовому  материалу).

Эффективность обоих приведенных методов довольно высока, конечно же, при строгом их соблюдении. В большинстве случаев в индивидуальном строительстве ими и ограничиваются. В конкретных же, особых условиях работы деревянных конструкций применяют химические способы защиты от возгорания и поражения плесенью или насекомыми-древоточцами.

Сразу скажем, что наибольший эффект от химических препаратов получается в условиях индустриального их применения, поскольку здесь используют многочисленные, не всегда доступные химические вещества при высоких температурах и давлениях, а эти условия совершенно недостижимы в частном строительстве. Поэтому мы ограничимся в основном теми препаратами и составами, которые можно свободно приобрести в розничной торговле.

Для поверхностного антисептирования древесины (защита от плесени) применяют медный купорос, фтористый и кремнефтористый натрий. Их водными растворами (2—5%) промазывают всю поверхность обрабатываемого материала за один-два раза. Фтористый натрий применяют в смеси с кремнефтористым  (соотношение   3:1),   при  этом нельзя допускать их соприкосновения с известью, мелом   или  гипсом.

Масляные антисептики применяют для защиты от увлажнения древесины, находящейся на открытом воздухе, во влажном грунте или в воде. В жилых помещениях (да и вообще в доме) их использовать нельзя из-за горючести и резкого неприятного запаха. К масляным антисептикам относятся каменноугольное и антраценовое масло, торфяной креозот, каменноугольный деготь и сланцевое масло. Можно использовать также отработанное машинное масло, разбавив его соляркой (1:1). Наносить эти составы лучше в теплом виде (до 50°) два раза, с перерывом в два-три дня. После такой обработки поверхность невозможно будет окрасить — это следует учесть.

Огнестойкость древесины повышается при глубокой пропитке специальными составами — антипи-ренами. Лучшие антипирены — это растворы сульфата аммония и солей борной и фосфорной кислот (фосфаты). Отличные результаты дает купание (пропитывание) деталей в ванне с подогретыми растворами химика гов, но, к сожалению, это не всегда возможно. Поэтому ограничиваются поверхностной обработкой за два-три раза, что дает немного худший, но вполне ощутимый эффект. К положительным свойствам антипиренов относится и то, что они обладают и антисептическим действием — обработанная ими древесина не поражается грибками  и  насекомыми.

Кроме перечисленных механических и химических методов защиты, используют также простые и доступные способы: обмазку смолой или битумом, известково-глиняными и суперфосфатными растворами, окрашивание огнезащитными красками и составами (силикатными, кремнийоргани-ческими), оклеивание фольгой или негорючей пленкой. Не следует забывать и такие традиционные способы защиты от увлажнения, как прооли-фливание поверхности и окраска масляными лаками и эмалями,—они надежно сохраняют древесину и продлевают срок службы конструкций. Короче говоря, в каждом конкретном случае в зависимости от условий эксплуатации выбирают тот или иной способ защиты древесины, наиболее соответствующий   этим  условиям.