Архитектурно-ландшафтное материаловедение

Термообработанная таким образом сосна становится максимально прочной, сухой, стойкой к перепадам температуры, влажности. Она в процессе эксплуатации не коробится, не трескается. Поверхность сосны становится плотной, непористой. Это снижает способность древесины впитывать влагу на 30-90 % в зависимости от времени и температуры сушки. Сосна при термообработке также меняет цвет со светлого на коричневый. Окрашивается не только поверхность материала. Он меняет цвет по всей толщине.
Примечателен факт, что свойства, приобретенные сосной в процессе термообработки, являются постоянными. Она не теряет их со временем вне зависимости от условий эксплуатации. Геометрические параметры изделий, изготовленных из такого материала, тоже постоянны. Термообработанная сосна не дает усушки.
Процесс проходит в 3 этапа:
нагрев сырья происходит без высушивания;
из древесины удаляется влага;
придача пиломатериалам новых биологических, физических качеств с изменением их цвета.
Процесс занимает 24 часа.
После термохимической модификации древесина будет иметь в некоторых случаях химическую прививку модификатора к полимерным компонентам древесины. Ее пропитывают чаще всего фенолформальдегидными смолами, например, в виде водного раствора фенолоспиртов, смолами фуранового типа, полиэфирными смолами и др.
Модификация древесины синтетическими смолами снижает ее гигроскопичность, водопоглощение и водопроницаемость, уменьшает разбухание, повышает прочность, жесткость и твердость, но часто снижается ударная вязкость. Разработаны рецептуры смол, которые позволяют получить необходимое улучшение свойств без увеличения хрупкости материала; созданы трудногорючие и биостойкие материалы. Модифицированная этим способом древесина используется в строительных конструкциях, мебельном, лыжном производствах.
Модификация глубоким пропитыванием смолой в настоящее время используется для долговременного сохранения сосновой древесины. При этом используют глубокую пропитку низкомолекулярной водорастворимой синтетической смолой с последующим отвердением. Для модификации, или пластифицирования, сосновую древесину пропитывают (при влажности 9-10 %) газообразным аммиаком (3%), затем проводят пьезотермическую обработку (при 170 °С) и уплотнение. После обработки предел прочности возрастает почти в 2 раза. При модификации древесины сосны особо подвергаются изменениям целлюлоза и лигнин. Для получения ламелей (паркетных планок) сосновая древесина пропитывается смолой СБС-11, а также смолой на основе стирола. После модификации древесина приобретает светло-золотистый оттенок и блеск. Динамика разбухания замедляется в несколько раз.
Древесина радиационно-химической модификации происходит под воздействием ионизирующих излучений. Древесину пропитывают метилметакрилатом, стиролом, винилацетатом, акрилонитрилом и другими мономерами, а также их смесями. Модифицированная древесина используется для паркета, деталей машиностроения и других целей.
Древесина химической модификации – подвергается обработке аммиаком, уксусным ангидридом или другими веществами, изменяющими тонкую структуру и химический состав древесины. Обработку аммиаком предпринимают, как уже отмечалось, для повышения податливости древесины, а также для самоуплотнения при сушке и изменения цвета.
Обработку уксусным ангидридом проводят с целью ацетилирования древесины, то есть введения ацетильных групп в состав ее химических компонентов. У ацетилированной древесины лишь несколько изменяются механические свойства, но существенно снижаются водо- и влагопоглощение, разбухание и усушка. Ацетилированную древесину целесообразно использовать для изготовления изделий повышенной формоустойчивости. Работы в области ацетилирования древесины проведены в Латвийской сельскохозяйственной академии.

4.2 Способ защиты изделий, выполненных из сосны

Одним из способов защиты являются пропитки производства фирмы «Сигма Плюс»

Наименование Область применения 2
Расход, г/м Метод нанесения в 1 слой в 2 слоя Антисептик «Сигма Био Внутри и снаружи помещений 150-250 Кисть, краскопульт (рабочие детали из нержавеющей стали или высокосой- кого пластика) Огнебиозащитный состав «Сигма Д» Внутри и снаружи помещений I группа огнезащиты (высшая) - 450 II группа огнезащиты - 200 Антисептик «Сигма-Эко» - концентрат 1:10 (1 л/50 м ) Внутри помещений (не меняет цвет древесины) 200 — Антисептик «Сигма-Экстра» - концентрат 1:5 (1 л/25 м ) Для наружных работ (не меняет цвет древесины) 200 —




5 Применение древесины из сосны

Сосновая древесина используется в России прежде всего из-за того, что она самая распространенная и относительно недорогая. Как уже было отмечено, сосновая древесина отличается высокой прочностью, выраженной текстурой, отличающейся окраской и устойчивостью к возможным процессам гниения. Особо ценятся деревья, растущие в светлых песчаных местностях и достигающие большой высоты. Стволы у них получаются ровные, с малым количеством сучков, небольшая по размерам заболонь, то есть то место дерева, которое подвергается большему разложению. Правильно просушенная сосновая древесина легко подвергается столярной обработке. Заготовки из нее можно склеивать, они прекрасно удерживают гвозди и шурупы, их можно красить и лакировать.
Область применения сосновой древесины зависит от ее сорта. К первому сорту относят деревья с минимальным содержанием смолистых веществ, ко второму - с максимальным. Избыточно смолистые деревья использовали и до сих пор используют в морском деле. Изделия из такой древесины годами могут лежать в воде и при этом их физические характеристики не меняются. Поэтому практичность применения сосновой древесины в некоторых отраслях производства оценивается на твердые пять баллов.




Заключение

В заключении отметить, что в сердцевине материала из древесины содержится гораздо больше веществ, экстрагированных этанолом, чем заболонь. Независимо от возраста дерева в зоне соснового сердечника содержится большее количество лигнина, чем сосновая заболонь. Также чем старше дерево, тем больше содержание целлюлозы и лигнин незначительно увеличивается, а количество голоцеллюлозы уменьшается. Все эти факторы говорят о том, что такой материал имеет свои пределы по применению, а также некоторые ограничения по использования. Для того, чтобы избежать неприятностей в строительстве, необходимо четко придерживаться нормативной документации по возможности употребления древесины из сосны. Тем не менее, в процессе выполнения работы установлено, что актуальность использования данных матеиралов в ландшфтном материаловеднии не уменьшилась, и до сих пор развиваются направления как в РФ, так и за рубежом, в которых активно используется данный материал
В данной работе достигнута основная цель – описаны материалы из древесины сосны и способы ее применения.
В данном реферате были решены следующие задачи:
приведены основные понятия, связанные с применением сосновой древесины в материаловедении;
описаны химический состав, структура и механические свойства материалов, применяемых в материаловедении из древесины сосны.
Также в процессе написания реферата были использованы современные и классические источники литературы и глобальной сети Internet.


Список использованной литературы

Швидковский Д., Есаулов Г., Ивановская В. Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ. Сборник статей материалов международной научно-практической конференции. — Том. 1 – Москва: МАРХИ, 2017. — 572 с.
Бенькова В.Е., Швейнгрубер Ф.Х. Анатомия древесины растений России. Берн: Хаупт, 2004. – 465 с.
Yglesias C. The Innovative Use of Materials in Architecture and Landscape Architecture: History, Theory and Performance. McFarland, 2014. — 225 p.
Скриган А.И. Процессы превращения древесины и ее химическая переработка. АН БССР, Ин-т физ.-орган.химии; Под ред.: к.х.н. А.Д. Алексеева. - Минск: Наука и техника, 1981. - 207 с.
BOGUSLAWA WALISZEWSKA, WtODZIMIERZ PRDZYNSKI, MAGDALENA ZBOROWSKA, AGATA STACHOWIAK-WENCEK, HANNA WALISZEWSKA, AGNIESZKA SPEK-DZWIGALA The diversification of chemical composition of pine wood depending on the tree age. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW Forestry and Wood Technology № 91, 2015: 182-187
Айрапетов Д.П. Архитектурное материаловедение. М.: Стройиздат, 1983. — 310 с.
Василькин В.М. Василькин Н.В. Характеристика лесоматериалов хвойных пород и рекомендации по их обработке и уходу за изделиями из них с помощью масляных и масляно-восковых пропиток. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2017. — 192 с.










3