Лесоматериалы: классификация и технология производства

Материалы

Флора нашей планеты характеризуется большим разнообразием древесных пород, обладающих различными характеристиками. Они делятся на хвойные и лиственные. Рассмотрим наиболее часто используемые породы.

Лиственница

Древесина этой породы считается лучшей. Ей, действительно, нет равных по параметрам прочности и долговечности. Такие материалы тяжело обрабатываются, зато абсолютно не подвержены гниению. Порода обладает высокой степенью влагоустойчивости. Имеет слегка красноватый природный цвет и не нуждается в дополнительно покраске.

Дуб

Довольно прочная и плотная древесина, которая обладает отличными свойствами: она не растрескивается при усыхании, практически не подвержена гниению. Дуб считается королём лиственного леса, его древесина имеет привлекательную текстуру.

Бук

Древесина по своим качествам близка к дубу, но сильно подвержена гниению. Имеет белый цвет с желтовато-красным оттенком. Красивая текстура позволяют использовать бук для изготовления листового шпона и паркетной фризы.

Береза

Является типичным представителем лиственных пород. Березовая древесина имеет светлые оттенки, обладает средними показателями прочности и твёрдости. Недостатками породы являются ее подверженность гниению, растрескиванию и сильной усушке со временем.

Осина

Ещё одна разновидность лиственных пород. Древесина её мягкая, белая, с зеленоватым оттенком. Она легко подвергается обработке. Осина считается влагоустойчивой породой, не трескается и не коробится со временем.

Кедр

Кедр, как и пихта, по своей структуре практически аналогичны сосне. Они имеют красивую текстуру, которая привлекательно смотрится на гладких полированных поверхностях. Древесина мягкая, смолянистая, обладает приятным успокаивающим ароматом.

Сосна

Типичный представитель хвойных пород. Древесина обладает желтоватым оттенком, легко обрабатывается. Низкая твёрдость сосны не позволяет использовать её для строительства опорных конструкций и каркасов зданий. Среди недостатков — обильная смолянистость и сильный хвойный аромат, поэтому сосновую древесину не рекомендуется применять для отделки в спальных комнатах.

Ясень

Порода обладает хорошими параметрами прочности и упругости. Имеет светло-жёлтый цвет в сочетании с тёмно-красным ядром, красивую текстуру. Древесина ясеня легко обрабатывается, не склонна к растрескиванию и быстрому гниению.

Технология производства

Лесоматериал проходит длинный путь о лесозаготовки до конечной сушки и обработки. Потому весь технологический процесс делится на четыре важных этапа:

1. Лесозаготовка.
2. Складирование и хранение.
3. Сушка.
4. Деревообработка.

Полный цикл работ в лесной отрасли включает ещё этап лесовосстановления.

Первая задача технологически решается в несколько этапов. На начальном этапе производится выбор делянки для последующего спила. Место делянки согласовывается с соответствующими организациями, занимающимися учётом, сохранением и воспроизводством лесного фонда.

В организациях занимающихся лесозаготовкой выделяют следующие участки:

• участок рубки и складирования распиленных хлыстов на готовые брёвна;
• вывоз готового лесоматериала к месту временного хранения и последующей погрузки на лесовозы;
• загрузка кругляка и транспортировка к месту деревообработки.

На каждом из участков применяется своя специализированная лесозаготовительная техника. Сортировка напиленного кругляка на рабочие брёвна и подтоварник производится на месте распиловки или на участке временного хранения и погрузки. Непосредственная валка леса производится вручную, с помощью механических пил, или с использованием специальной техники. Это зависит от возможностей организации, занимающейся лесозаготовкой. На современных крупных предприятиях реализована технология производства полного цикла. Они занимаются всеми этапами от заготовки лесоматериала до зачистки делянок и последующего восстановления (посадки) вырубленного леса

После доставки лесоматериала на место обработки производят сортировку лесоматериала по классам и категориям. Из подготовленного и отсортированного кругляка получают пиломатериалы заданных размеров и назначения.

Что представляет собой классификация лесоматериалов?

Классификация лесоматериалов – это условное деление древесины и лесных товаров из нее на группы и классы согласно основным признакамЛесные товары – это древесная продукция и древесное сырье, который получают путем переработки дерева механическими, химическими и химико-механическими методами.

Классификация лесных товаров выделяет:

1. Лесоматериалы – это продукция из древесины, которую получают в ходе механической обработки ствола. При этом лесоматериалы сохраняют структуру и химический состав исходного материала.

По способу механической обработки выделяют такие группы лесоматериалов:

• Круглые лесоматериалы – получают в ходе поперечного деления ствола на отрезки разной длинны, которые имеют круглое сечение. Использовать такие лесоматериалы можно для постройки зданий разного назначения, временных построек.
• Пиленные – получают при продольном распиливании ствола. Также могут использоваться в строительстве, для обшивки стен, кровли крыш, половой доски, изготовления мебели.
• Лущеные – такие лесоматериалы получают при распилке круглого ствола по спирали на специальном лущильном станке. Так получается тонкий шпон.
• Строганные лесоматериалы – получают в процессе разреза ствола дерева на тонкие листы, ширина таких листов не превышает диаметра ствола.
• Расколотые  — получают при разделении круглой части ствола вдоль волокон предметом, который имеет клиновидную форму (например, топор). Таким образом получают дрова.

       — Фрезерованные (измельченные) — это материалы, измельченные на специальном фрезерном станке. Чаще всего измельченные лесоматериалы используют для производства ДСП, топливных пеллет и гранул, в качестве утеплителя.

2. Вторая группа лесных товаров – это сырье, которое будет использовано в лесохимическом производстве. Такое сырье получают в процессе механической обработки древесины. Производят из него дубильные вещества, древесный уголь.

3. Следующая группа — композиционные материалы из древесины. Получают путем механико-химической обработки предварительно измельченной древесины используя связующие вещества. Таким образом, производят фанеру, древесно-стружечные плиты.

4. Модифицированная древесина – так же как и композиционна древесина, модифицированная проходит обработку механико-химическим способом. Это цельная древесина, у которой изменены основные свойства.

5. Целлюлоза, ДВП и т.д. Производится путем химической переработки первоначального древесного сырья. Таким образом, получают бумагу, картон, древесно-волокнисные плиты.

6. Продукция, полученная в процессе гидролиза или дрожжевого производства. Для получения такой продукции применяют низкосортную древесину, а также древесные отходы. Из них производят древесный спирт, дрожжи, древесный уголь, канифоль.

1. Деловые лесоматериалы – к этой группе относятся круглые и колотые лесоматериалы (кроме дров), которые пригодны для дальнейшей промышленной переработки.

2.Не деловые лесоматериалы – это лесоматериалы, которые не пригодны для дальнейшей переработки. Это могут быть отходы деревообработки, низкокачественная и бракованная древесина, дрова и т.д.

Классификация лесоматериалов по сортам

Каждый вид лесоматериалов имеет свои свойства и должен отвечать определенным стандартам, требованиям и техническим условиям. Согласно этим стандартам каждому виду лесоматериалов присваивают определенный сорт.

Выделяют три основных сорта лесоматериалов:

— Первый сорт – крупномерная древесина из комлевой части ствола, не имеет сучков и дефектов. Такую древесину используют для производства качественного шпона, используют в авиационном производстве, в кораблестроении в качестве палубной доски.

— Второй сорт – древесина, полученная из средней части ствола. Такую древесину используют для постройки барж, а также в машиностроении.

Сортамент пиломатериалов

Пиломатериалы представляют собой распиленные лесоматериалы. Их формы и размеры могут быть разными. В зависимости от этих показателей различают такие пиломатериалы как доски, шпалы, бруски, брусья, пластины, горбыли и др. У каждой разновидности таких заготовок имеется своё назначение.

Сортамент пиломатериалов – это определённая классификация. Все пиломатериалы разделяются на разные группы в зависимости прежде всего от размеров. При этом учитываются и другие потребительские характеристики древесного сырья. Оценивается оно согласно действующим в настоящее время ГОСТам на такую продукцию. Деловая древесина является сырьём для строительства. Она используется в виде пиломатериалов или брёвен. Так, ГОСТ 24454-80 классифицирует все породы дерева по массе, габаритам, показателям влажности.

Шпалы используются для строительства железных дорог. Они представляют собой брусы с широким поперечным сечением. Доски применяются в строительстве жилых домов и хозяйственных построек, а также других областях промышленности. Размеры их могут быть разными. Толщина доски составляет не менее 10 см, ширина должна иметь показатель, превышающий двойной размер толщины. Пластины – это распиленные вдоль брёвна. Четвертины – распилы вдоль по двум перпендикулярам. Брусья – материалы шириной и толщиной более 10 см. Бруски имеют толщину меньше 10 см, а ширина их составляет меньше двойного показателя толщины. При распиле брёвен на доски или бруски по бокам остаются отходы, которые называются горбылями. Также используются рейки – узкие и тонкие доски, и планки – пиленые материалы шириной 12–16 см и толщиной от 6 до 8 см.

ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры

1 файл   109.25 KB

Пласти – это противоположные поверхности четырёхугольных распилов с большой шириной. Доски имеют по две пласти. Бруски, заготовки квадратного сечения – по четыре пласти, т. е. все противоположные поверхности являются пластями. Пласти различают тангенциальные, радиальные и смешанные. Это определяется их отношением к расположению годичных колец в стволе дерева. Тангенциальная пласть располагается поодаль от середины и вблизи годичных колец. Радиальная – в отдалении от них, древесные волокна проходят в ней продольно. Смешанная – расположение годичных колец при распиливании бревна не берётся в расчёт. Самыми качественными и ценными являются пиломатериалы с радиальными пластями, однако они требуют значительно больших затрат и при их выработке остаётся больше отходов.

Кромки – это продольные поверхности узкой стороны (доски и др.). Угол, находящийся между пластью и кромкой, называется ребром.

Обработка пиломатериалов проводится по-разному. И в зависимости от используемого способа они подразделяются на необрезные, односторонне обрезные и обрезные. При обработке даже одного ствола дерева или бревна получают доски, неодинаковые по своим производственным характеристикам и качеству. Соответственно местоположению в распиле (стволе дерева), а именно по отношению к его оси, они подразделяются на боковые, центральные, сердцевинные и горбыли.

Боковыми называют доски, полученные из боковой части ствола дерева (бревна). Они хорошо поддаются обработке, поверхность их обычно чистая и гладкая, мало сучков. Сердцевинные – это доски, содержащие сердцевинный слой древесины. Их выпиливают преимущественно из толстых брёвен. Толщина таких досок составляет более 4 см. Центральные доски производят из центральной части бревна. Сердцевинный слой продольно распилен и все годичные кольца ствола разрезаны. Трещины в них появляются редко. Горбыли – это доски, пропиленные с одной стороны. Они считаются отходами после распила брёвен. Их используют для переработки и производства других материалов.

Фанера

Фанера в современном виде появилась на строительном рынке более двух столетий назад, и с тех пор ее качество возросло в разы, в основном благодаря усовершенствованию технологии производства. Изготавливается она из шпона дерева, пласты которого склеиваются друг с другом, и в результате получается прекрасный плитный материал, без которого сегодня невозможно представить себе ни одной стройки. Видовое разнообразие фанеры очень большое, сегодня выпускается фанера как обычная, упаковочная, мебельная, так и промышленная, строительная, водостойкая, и даже такая, из которой можно возводить весьма объемные конструктивные элементы. Шпон для фанеры обычно изготавливается из хвойных деревьев – ели, сосны, лиственницы. Но самая качественная фанера получается из шпона березы, и хотя она заметно дороже, но определенной популярностью все же пользуется.

Как выбрать пиломатериал

При покупке пиломатериалов многие ориентируются на цену, но высокая стоимость не гарантирует хорошее качество заготовок. Осмотрите материал со всех сторон. Доски, брусья должны быть однородными по структуре и цвету, без следов поражения жуком-короедом и другими вредителями, без следов грибка. Цвет пиломатериалов зависит от породы дерева, он может быть кремовым, бежевым, коричневым, шоколадным, желтоватым или зеленоватым, синеватым.

Если волокна расщеплены, цвет дерева изменен, скорее всего, в этом месте дерево было поражено грибком. Плесень с наружной стороны заготовок – не критичный недостаток, ее можно удалить рубанком. Перед использованием материалы необходимо высушить. Если на дереве заметны следы гнили, использовать такие стройматериалы нельзя. Гниль разрушает структуру волокон, поражает древесину изнутри.

Уточните у продавца сорт дерева.

• Брус и доски первого сорта применяют для монтажа кровли, отделки дома. Это материалы без трещин, крупных сучков, коры.
• Второсортное дерево используют для черновых работ. На нем допускаются трещины – до 30% длины, до двух червоточин на квадратный метр поверхности, сучки диаметром до 20 мм.
• Из лесоматериалов третьего сорта монтируют опалубку. Размеры трещин в третьесортных досках и бревнах – до трех метров, количество и размер сучков не регламентируется.

Как правильно выбрать пиломатериалы – советы покупателям

• Спросите у поставщика про условия хранения: пиломатериалы, хранящиеся под солнцем или в помещении с высоким уровнем влажности, коробятся, трескаются, геометрия таких досок или брусьев нарушена.
• Для отделочных работ покупайте высушенные материалы. Дерево естественной влажности высыхает после монтажа, уменьшается в размере, меняет форму, может растрескаться. Пиломатериалы можно просушить под навесом – они должны быть защищены от дождя и прямых ультрафиолетовых лучей. Срок сушки – до месяца. Каждый слой материала перекладывают брусками, чтобы обеспечить доступ воздуха. Высушенные по ГОСТу материалы пригодны к монтажу сразу после покупки.
• Уточните возраст, породу, происхождение дерева. Эту информацию указывают в контрольных карточках. В них есть данные о размере, типе обработки материалов.
• Пиломатериалы не подлежат обязательной сертификации, кроме случаев, когда поставщик участвует в тендере. Однако сертификаты, которые подтверждают соответствие материала стандартам ГОСТ, свидетельствуют о надежности производителя.
• Сколы, выбоины, дефекты на досках или брусьях – признак бракованного материала. Брак может появиться из-за неправильной настройки оборудования, устаревшей технике для распиловки, из-за нарушения технологии просушки. Это негативно сказывается на прочности дерева.

Как выбрать нужный сорт

Прежде чем делать выбор сортности древесины необходимо определиться, для чего необходимы, изготовленные из нее изделия. Но не стоит для строительства и отделки использовать только пиломатериал отборного класса, а там, где это возможно строить из второсортного или даже третьесортного материала. Для каркаса дома, несущих элементов конструкции и стропильной системы, несомненно, большое значение имеет качество материала, поэтому в этом случае предпочтительнее использовать брус Экстра или Прима. Тогда как, в ограждающих конструкциях вполне подойдет доска обрезная.

Для межкомнатных перегородок, обрешетки крыши и чернового пола, а также для строительства временных сооружений можно использовать 2 сорт пиломатериала. Для конструктивных элементов, не предназначенных для восприятия больших нагрузок, подойдет третьесортный материал. Главное, чтобы на изделиях не было грибковых поражений и гнили.

Сортамент и сортимент

Строительные пиломатериалы изготавливают главным образом из древесины хвойных деревьев, таких как сосна, кедр, ель, лиственница и пихта. В ГОСТ 24454-80 описаны параметры, которым должны соответствовать характеристики пиломатериалов (сортамент), а также деление по функциональному признаку (сортимент).

В ГОСТ 24454-80 прописан сортамент пиломатериалов хвойных пород по геометрическим параметрам. Приведенная там таблица указывает номинальные их размеры. Данный стандарт не распространяется на ценные породы древесины. По требованию заказчика допускается изготовление изделий по индивидуальным размерам, которых нет в таблице.

Сортимент пиломатериалов, которые применяют для строительства, состоит из следующих изделий:

• доски обрезной и необрезной;
• горбыля;
• бруса;
• пластин;
• четвертин;
• бревен.

Нормативные требования

Производство пиломатериалов — строго нормированный процесс. На каждом предприятии работают контролёры качества, проверяющие партии продукции на соответствие всем требованиям. Стандартизация размеров и качества необходима для того, чтобы впоследствии облегчить процесс использования древесных материалов в строительстве. Каждое звено лесопереработки имеет собственные нормативы. Например, производство пиломатериалов отвечает следующим стандартам: ГОСТ 8486-86, ГОСТ 6564-84, ГОСТ 24454-80. Существуют такие же национальные стандарты, определяющие технические условия транспортировки и хранения пиломатериалов и заготовок. Большинство из них соответствует общемировым нормам качества — DIN, EN, ANSI, ASME. Это позволяет государствам торговать пиломатериалами на международном рынке.

Древесина — это органический материал. Она всегда является потенциальным переносчиком вирусов, бактерий, паразитов и различных насекомых, которые представляют опасность не только для другой растительности, но и для самого человека. Поэтому экспорт и импорт лесной продукции предусматривает соблюдение санитарных норм. Карантинный контроль древесных материалов осуществляет Государственная инспекция по семеноводству и защите растений. В обязанности службы входят проверка безопасности и сертификации лесной продукции. Если в ходе осмотра и анализа хотя бы одно изделие не соответствует санитарным нормам, утилизируется вся партия.

Другие параметры, которые указываются в паспорте качества:

• название предприятия-поставщика, товарный знак, адрес производства;
• сорт;
• размеры;
• порода древесины;
• количество единиц в партии;
• обозначение стандартов.

Классификация пиломатериалов по размерам, форме

При обработке древесины с применением современных технологий выполняют разные виды изделий.

В сортамент включены бруски и шпалы, доски и рейки, четвертины, горбыль, пластины и другая продукция. Виды пиломатериала могут различаться в зависимости от способов работы с сырьем. Можно подробнее ознакомиться с ними.

Брус в зависимости от количества повергавшихся обработке сторон будет называться двухкантным, трехкантным, четырехкантным. Толщина и ширина изделий составляет, как правило, больше 100 мм. Основная сфера их использования — сооружение несущих конструкций, коттеджей или дач, поскольку эти изделия прекрасно могут выдержать значительные нагрузки.

Брусок похож на брус, но имеет другие размеры. Выполняется с толщиной до 100 мм, ширина — меньше двойной толщины. Используется в мебельной и столярной промышленности, для отделки строений, например, из них изготавливают дверные короба, перекладины.

Таблица коэффициентов усушки и механической прочности пиломатериалов.

Доски выполняют из бревен или достаточных по толщине брусьев.

Доски бывают необрезанными или обрезанными. Толщина возможна не более 100 мм, ширина — больше, чем двойная толщина. Применение — отделка стен, обустройство полов, мебельное производство.

Шпала представляет изделие с небольшой длиной, зато широкое и толстое. Это в некотором роде разновидность бруса, у которого размер поперечного сечения отличается величиной. Наиболее частое применение — для выполнения полотен железных дорог.

Горбыль — это кусок бревна, боковой отпил. В процессе распиловки бревен на разнообразные доски получаются отходы, которые называют горбылем. Из него удобно делать временные постройки вроде сараев, подойдут они и для сооружения обрешетки под крышу.

Четвертины (обапол) тоже получают из боковых частей бревен. Одна из поверхностей изделия пропилена, другая нет. Удобно использовать для изготовления небольших столярных изделий.

Пластина представляет собой половину бревна, которую получают при его распиле по центру.

У пластин всего одна прямая сторона. Длина зависит от бревна, используемого в качестве сырья. Применяют в основном для производства вышеперечисленных изделий — шпал, брусьев, иногда — для изготовления массивной доски.

Виды лесоматериалов

Лесоматериалы сильно различаются между собой, у них может быть свое предназначение, свои ГОСТы, способ изготовления. Круглые лесоматериалы представляют собой отрезки древесных стволов различных деревьев, которые полностью очищены от сучьев, ветвей, листьев. Сечение круглое, получают при поперечной распиловке хлыста. Бревна могут быть как с корой, так и без нее.

Сортамент лесоматериалов различается по характеру обработки: они могут быть обрезными и необрезными. Некоторые пиломатериалы могут обрезаться только с одной стороны.

1. Обрезные пиломатериалы – материалы с параллельными лицевыми или тыльными сторонами, кромками, которые были опилены перпендикулярно пласти, с дефектом распиловки, не превышающим допустимых показателей.
2. Необрезные пиломатериалы– материалы с параллельной лицевой, тыльной стороной, с полностью или частично опиленными продольными узкими сторонами, с дефектом распиловки, превышающим допустимые показатели.

Разновидности пиломатериалов

Характеристика готовых пиломатериалов зависит от породы древесины, используемого оборудования, соблюдения технологии производства и просушки, а также способа распила. Именно последний фактор влияет на текстуру доски.

Распиловку древесины проводят несколькими способами, отличающихся направлением проведения распиловки:

поперечный (поперек волокон);рустикальный (под острым углом к волокнам);радиальный (по радиусу к центру бревна);тангенгенциальный (по касательной).

Поперечную распиловку применяют для производства художественного паркета, рустикальный способ используют для изготовления полового покрытия. Пиломатериалы, полученные способом радиального распила, имеют очень привлекательный внешний вид, отличаются прочностью, устойчивостью к деформациям и внешним воздействиям. Тангенциальный распил образует на поверхности доски красивый узор в виде интересных арок и колец.

Однако на поверхности некоторых досок могут со временем образовываться отслоения. Самыми востребованными и дорогостоящими являются радиальные пиломатериалы, так как их поверхность имеет однородную текстуру, неизменные размеры, хорошие механические характеристики, степень усушки.

Сушку пиломатериалов проводят как на открытом воздухе, так и при помощи специальных камер, представляющих собой плотно закрытые помещения. Первый вид продукции содержит до 20% влаги, второй поддается дополнительной обработке защитными средствами, а содержание влаги составляет до 14%. Срезы пиломатериалов могут быть торцованными (обрезанными по всей длине) и неторцованными.

В зависимости от степени обработки пиломатериалы бывают:

необрезные (хотя сучки отсутствуют, имеются необработанные участки бревен);обрезные (профиль материалов имеет прямоугольную форму благодаря спиливанию дефектных боковых частей бревна);строганые (отсутствует шероховатость одной или несколько граней).