Зимний лес и особенности зимнего строительства

Итак, Вы решились начать строительство дома из лафета зимой. Удачное решение и вот почему!

Качество и влажность зимнего леса.

Когда лес готовится к зиме интенсивность процессов обмена веществ и образования соков в дереве снижается, таким образом, влажность древесины уменьшается естественным путем. Срубленный зимой лес более сухой.
Активность вредителей древесины также снижается с наступлением холодов и снижением температуры. В теплое время года бревно потенциально является прекрасной средой для обитания вредителей до момента окорения или обработки специальными антисептирующими составами. Это период после валки, складирования, доставки и хранения в неокоренном или необработанном виде леса. С наступлением холодов вероятность порчи дерева вредителями снижается и практически полностью отсутствует зимой в морозы.

Зима-весна - прекрасное время для сушки и усадки сруба.

Как Вам уже хорошо известно, дом из лафета является рубленным деревянным домом. Таким домам крайне желательно «постоять» перед окончательной отделкой. Прекрасные условия для этого предоставляет сезон зима-весна. Только не забудьте накрыть свой дом хотя бы временной кровлей. Утеплитель пока можно не укладывать, а вот окна и двери желательно не ставить, время их установки наступит немного позже.

Зимой и весной средняя температура окружающей среды ниже и испарения происходят менее интенсивно, то есть создаются «мягкие» условия для сушки древесины с плавными перепадами температуры и, как следствие, трещин образуется меньше, нет сильного коробления древесины, и, следовательно, качество сруба получается выше.

Все вышеперечисленное позволяет минимизировать, но не избежать раскрытия трещин. А откуда они вообще берутся?

Как и почему образуются трещины в древесине?

(Если Вас не интересует научно-популярное описание процесса трещинообразования, Вы сразу можете перейти к последнему разделу)

Основными составляющими сосновой древесины являются целлюлозные волокна и лигнин (лигин – это сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях) ими и определяются строительные и технические свойства деревянных конструкций.

Высокопрочные и тонкие волокна целлюлозы продольной ориентации определяют высокую прочность древесины сосны в продольном направлении (около 115 МПа) и при изгибе (около 80 МПа). Лигнин обеспечивает прочность древесины поперек волокон. Противодействует растяжению и скалыванию. Функционально выступает в роли склеивающего вещества (около 6-12 МПа). Волокна целлюлозы несут одноименные отрицательные поверхностные заряды. Это приводит к их взаимному отталкиванию и набуханию древесины. В прослойках лигнина возникают напряжения. В конечном итоге это приводит к образованию трещин. Логично предположить, что красивые деревянные дома не должны иметь изьянов в структуре древесины, которые в первую очередь портят внешний вид дома, а так же снижают технические характеристики.

С точки зрения взаимного расположения волокон целлюлозы, воды и лигнина получается следующая картина. Волокно целлюлозы окружено слоем физико-химически связанной воды (как жила кабеля в изоляции: жила – волокно целлюлозы, изоляция – вода). Лигнин заполняет пространство между этими образованиями (взяли несколько длинных изолированных кабелей и плотными пучками уложили в короб, заполненный клеем - лигнином).

При сушке древесины происходит нарушение вышеописанной структуры под действием расклинивающего давлении П, н/м² (под влиянием электростатической Пэс, молекулярной Пмол и структурной Пстр составляющих).

П = Пэс – Пмол – Пстр

Действующие напряжения в прослойке лигнина:

• Электростатического отталкивания между диффузными слоями двойного электрического слоя
• Стягивающее (структурная составляющая)
• Молекулярного притяжения.

При испарении воды происходит уменьшение влажности ниже 30% (в зависимости от цели конечная влажность может снижаться и до 8-9%. Причем, при достижении 5% наблюдается резкий рост сил электростатического отталкивания). Толщина слоя воды на поверхности волокон целлюлозы уменьшается. Возникают мениски и происходит процесс стягивания целлюлозных волокон. Напряжения от всех составляющих возрастают по амплитуде.

Т.е. основной движущей силой раскрытия трещин на поверхности древесины выступает сила стягивания волокон целлюлозы. Она обусловлена появлением менисков между волокнами при высыхании. Эта сила разрушает склеивающие их прослойки из лигнина.

На основании вышесказанного исследователи делают следующий вывод: максимально возможная расчетная ширина раскрытия трещин при усушке, вызванная вышеперечисленными факторами должна быть около 7 мм. Однако на практике наблюдаемые величины составляют до 25мм, что может быть обусловлено проявлением иных механизмов, действие которого связано уже с набуханием после усушки древесины.

Однако, из опыта нашего производства следует отметить, что ширина раскрытия трещин на лафете на нашем производстве не превышает расчетных 7 мм.

В итоге:

Раскрытие трещин на поверхности – естественный процесс, обусловленный природой и строением дерева. От него практически невозможно избавиться. В течение года дерево набирает и отдает влагу, что вызывает напряжения и приводит к локальным деформациям, поэтому норвежский лафет допускает наличие трещин на поверхности. Полностью избежать этого не удастся. Но свести к минимуму возможно. Рубка дома зимой–весной из заготовленного в этот сезон леса – один из разумных шагов в этом направлении. Но не надо забывать, что небольшие трещины на поверхности стен из массивной древесины создают своеобразный рисунок, который подчеркивает натуральную красоту и естественность материала, а не портит её.
Если у Вас уже есть фундамент, то собрав на нем изготовленный сруб и накрыв крышей (даже с временной кровлей), Вы получите оптимальные условия для сушки у себя на участке в зимне-весеннее время года. Заготовленная в этот период древесина хороша отсутствием вредителей. Отсутствуют резкие перепады температур. Нет прямых интенсивно нагревающих солнечных лучей. Возможность раскрытия трещин и коробления древесины минимальная как результат «мягкой» сушки.