Žaliavos statybinių medžiagų gamybai. Natūralaus akmens medžiagos. Mediena kaip statybinė medžiaga Miško žaliava statybinių medžiagų gamybai pristatymas

Žaliavos statybinių medžiagų gamybai Baltarusijoje

Baltarusijoje šią mineralinę žaliavą atstovauja daugybė ir įvairių smėlio ir smėlio-žvyro mišinių, molio, karbonatinių uolienų, gipso, taip pat natūralaus statybinio akmens telkinių. Nepaisant santykinio šios rūšies žaliavos pigumo, jos svarbos šiuolaikinėje šalies ekonomikoje negalima pervertinti.

Smėlis plačiai paplitęs Baltarusijoje. Smėlio telkiniai apsiriboja kvartero sluoksniais, rečiau - paleogeno ir neogeno telkiniais. Paprastai jie yra vandens-ledyninės ir ežerinės-aliuvinės kilmės; Šalies pietuose yra ir eolinės kilmės smėlio. Smėlis tiek natūralios būklės, tiek po sodrinimo naudojamas betono, skiedinių gamyboje, stiklo pramonėje ir liejyklose.

Statybos ir silikatinio smėlio žaliavų bazę sudaro apie 80 telkinių (bendras atsargas apie 350 mln. m3), esančių visoje šalyje. Smėlio paviršiuje arba arti jo susidaro įvairaus dydžio lęšio arba lakšto formos nuosėdos. Atskirų nuosėdų storis siekia 15 m. Statybinio smėlio telkiniai apsiriboja uogomis, atodangos lygumose, upių terasomis. Plėtojamos daugiau nei 35 sritys. Metinė produkcija – 7-8 mln. m3.

Gomelio srities Zhlobin (Četvernijos telkinys) ir Dobrušo (Lenino) rajonuose buvo aptiktos liejimo smėlio telkinių. Četvernijos telkinį eksploatuoja Žlobino karjero vadovybė ir Lenino-Gomelio kasybos ir perdirbimo gamykla. Kasmet išgaunama apie 0,6 mln. m3 liejyklų smėlio.

Stiklinio smėlio telkiniai buvo tyrinėti Gomelio (Loevskoje) ir Bresto (Gorodnoje) regionuose. Bendras jų rezervas – 15 mln. m3. Stiklo smėlis tinka langų ir konteinerių stiklams gaminti.

Smėlio-žvyro mišiniai siejami su moreninėmis ir rečiau aliuvinėmis nuogulomis. Smėlio ir žvyro medžiagos telkiniai yra plačiai paplitę šiaurinėje ir centrinėje Baltarusijos dalyse. Paprastai jie yra mažo dydžio (iki 50 hektarų). Produktyvinių sluoksnių storis nuo 1-3 iki 10-20 m. Granuliometrinė sudėtis kinta. Pagrindinių komponentų kiekis svyruoja taip: akmenukai - nuo 0 iki 55%, žvyras - nuo 5-10 iki 75, smėlis - nuo 5-10 iki 75, molio dalelės - iki 5-7%. Ištirti 136 telkiniai, kurių bendras rezervas viršija 700 mln. m3; Eksploatuojami 82 laukai. Kasmet išgaunama apie 3 mln. m3 smėlio ir žvyro medžiagų. Jie daugiausia naudojami betonui ir skiediniams ruošti.

Molis yra žaliavos pagrindas stambiai keramikai, lengviesiems užpildams gaminti, taip pat naudojamas kaip svarbus komponentas įvairių rūšių cemento gamyboje. Žemo tirpimo molio telkiniai daugiausia siejami su kvartero nuogulomis, o ugniai atsparių molių telkiniai – su oligoceno ir plioceno dariniais, plačiai paplitusiais Baltarusijos pietuose.

Ištirta daugiau nei 210 tirpaus molio telkinių, kurių bendras rezervas yra apie 200 mln. m3. Plėtojama daugiau nei 100 000 telkinių, kasmet išgaunama 2,5-3,5 mln. m3 žaliavos. Taip pat ištirti 9 telkiniai agloporito ir keramzito gamybai, kurių bendrosios atsargos siekia apie 60 mln. m3. Iš jų eksploatuojami 6 laukai (gamyba 0,6 mln. m3). Molio uolienų atsargos cemento gamybai yra daugiau nei 110 mln. m3.

Ugniai atsparių molių žaliavų bazę sudaro 6 telkiniai, kurių bendras A+B+Cj kategorijų atsargas yra daugiau nei 50 mln. m3. Nuosėdas reprezentuoja lakštinės nuosėdos, kurių storis nuo 1,5 iki 15 m. Jų atsiradimo gylis neviršija 7-8 m Ugniai atsparaus molio per metus pagaminama 0,4-1 mln.m3.

Pramoniniu požiūriu vertingų Baltarusijos molingų uolienų grupei taip pat priklauso kaolinai, identifikuoti kristalinio pamato Mikaševičių-Žitkovičių išsikišime. Tai granitinių gneisų ir gneisų atmosferos poveikio produktai. Kaolinai dažniausiai būna šviesiai pilki ir balti, žėručiai, su hidromikos ir montmorilonito priemaiša. Nustatyti 4 indėliai. Nuosėdos skraistės formos, jų vidutinis storis 10 m, gylis svyruoja nuo 13 iki 35 m. Prognozuojami ištekliai beveik 27 mln.t Kaolinuose yra padidėjęs dažančių geležies oksidų kiekis. Jie tinka porceliano ir fajanso gaminių, kuriems nereikia didelio baltumo, gamybai, taip pat šamoto gaminių gamybai.

Karbonatinės uolienos, daugiausia naudojamos cemento ir kalkių gamybai, yra kreidos ir mergelių, atsiradusių vėlyvajame kreidos amžiuje. Jie randami ir pamatinėse uolienose, ir ledynų pakraščiuose. Nemažai telkinių buvo ištirta sekliose jų atsiradimo vietose, daugiausia Mogiliovo srities Kričevskio, Klimovičskio, Kostjukovičių ir Čerikovskio rajonuose, Gardino srities Volkovysko ir Gardino rajonuose. Vieni iš jų (pavyzdžiui, Kričevskoje) pavaizduoti rašto kreida, kiti (Kommunarskoje) – marlu, o kiti (Kamenka) – marlu ir rašomoji kreida. Produktyvaus sluoksnio storis laukuose svyruoja nuo 10-20 iki 50 m, o stogo gylis 1-25 m. CaCO3 kiekis svyruoja nuo 65% marluose iki 98% kreidoje.

Cemento pramonės žaliavų bazę sudaro 15 telkinių, kurių bendras A+B+Cj kategorijų karbonatinių uolienų atsargas siekia 720 mln.t. Plėtojami 8 telkiniai, kurių pagrindu veikia Respublikinė vieninga įmonė „Volkovyskcementoshifer“ ir „Krichevcementoshifer“. “ veikia, taip pat Baltarusijos cemento gamykla, kuri plėtoja Kommunarskoe gimimo vietos marlio rezervus. Baltarusijos cemento pramonė aprūpinama karbonatinėmis žaliavomis ilgam laikui.

Kalkių gamybos žaliavos pagrindas yra rašymo kreidos naudojimas. Šalyje yra 33 šio naudingojo iškasenos telkiniai, kurių A+B+Cj kategorijų atsargos sudaro apie 210 mln.t.. Eksploatuojami 6 telkiniai.

Gipsas platforminiame korpuse Baltarusijoje žinomas jau seniai; jis randamas sluoksnių, sluoksnių, tarpsluoksnių, gyslų ir lizdų pavidalu vidurinio, viršutinio devono ir žemutinio permo nuogulose. Palyginti negilūs (167-460 m) storio gipso sluoksniai buvo nustatyti tarp Aukštutinio devono fameno tarpsnio telkinių Pripjato duburio vakaruose. Jie yra apriboti aukštesniu kristalinio rūsio bloku ir sudaro Brinevskoje gipso telkinį. Čia sumontuota iki 14 gipso sluoksnių, kurie sujungti į keturis horizontus. Gipso horizontų storis svyruoja nuo 1-3 iki 46 m. ​​Apačioje iš jų matyti stori gipso-anhidrito ir anhidrito uolienų lęšiai. Gipso kiekis produktyviose formacijose svyruoja nuo 37 iki 95%. Gipso atsargos Cj+C2 kategorijose siekia 340 mln.t, anhidrito - 140 mln.t.Per metus galima organizuoti 1 mln.t gipso gavybą.

Natūralus statybinis akmuo Baltarusijos teritorijoje yra įvairių kristalinių pamatinių uolienų (granitai, granodioritai, dioritai, migmatitai ir kt.). Bresto srityje buvo ištirtos dvi statybinio akmens telkiniai (Mikaševičių ir Sitnicos), Gomelio regione - statybinio akmens telkinys (Gluškevičių, Krestyanskaya Niva aikštelė) ir apdailos medžiagų telkinys (Nadeždy karjeras). Didžiausias iš jų – Mikaševičių telkinys. Statybinis akmuo čia slypi nuo 8 iki 41 m. Mineralams atstovauja dioritai, granodioritai ir granitai. Pradinės A+B+Cj kategorijų akmens atsargos siekė 168 mln. m3. telkinys eksploatuojamas atviros kasybos būdu; Karjero gylis apie 120 m. Taip pat plėtojamas Gluškevičių telkinys. Mikaševičių telkinyje per metus pagaminama apie 3,5 mln. m3 akmens, skaldos – 5,5 mln. m3, Gluškevičių telkinyje – atitinkamai 0,1 mln. m3 ir 0,2 mln. m3.

Nadeždy karjero aptvaro akmens telkinyje produktyvųjį sluoksnį sudaro pilki ir tamsiai pilki migmatitai, turintys geras dekoratyvines savybes. Naudingųjų iškasenų telkinių gylis svyruoja nuo kelių dešimčių centimetrų iki 7 m; Žaliavų atsargos čia – 3,3 mln. m3.

Šalis turi perspektyvų padidinti statybinio akmens gamybos apimtį statant antrą įmonę Mikaševičių telkinio pagrindu, taip pat išplėsti apdailos medžiagų gamybos apimtis Nadeždy karjero telkinyje. Tam tikros natūralaus statybinio akmens rūšys gali būti naudojamos akmens liejimui ir mineralinio pluošto gamybai. Šiuo atžvilgiu ypač įdomios Mikaševičių telkinio metadiabazės.

Bibliografija

Šiam darbui parengti buvo panaudotos medžiagos iš aikštelės

Išlaidos statybinėms medžiagoms, gaminiams ir konstrukcijoms sudaro 50-70% statybos kainos. Štai kodėl taip svarbu žinoti, kaip sumažinti išlaidas. Tai galima padaryti naudojant modernias išteklius ir energiją taupančias technologijas, vietines žaliavas ir pramonines atliekas. Tuo pačiu metu reikalingos medžiagos, gaminiai ir konstrukcijos, užtikrinančios reikiamą kokybę.

Statybinės medžiagos - natūralios ir dirbtinės medžiagos ir gaminiai, naudojami statant ir remontuojant pastatus ir statinius. Yra bendros ir specialios paskirties statybinių medžiagų.

Parenkami šie klasifikavimo kriterijai: statybinių medžiagų pramoninė paskirtis, žaliavų rūšis, pagrindinis kokybės rodiklis, pavyzdžiui, svoris, stiprumas ir kt. Šiuo metu klasifikuojant atsižvelgiama ir į funkcinę paskirtį, pavyzdžiui, termoizoliacinės medžiagos, akustinės medžiagos ir kt., be to, skirstant į grupes pagal žaliavas – keramiką, polimerą, metalą ir kt. Viena dalis medžiagų sugrupuota į grupės priskiriamos natūralioms, o kita jų dalis yra dirbtinė.

Kiekviena medžiagų grupė ar atskiri jų atstovai pramonėje atitinka tam tikras pramonės šakas, pavyzdžiui, cemento pramonę, stiklo pramonę ir kt., o sisteminga šių pramonės šakų plėtra užtikrina statybos planų įgyvendinimą.

Natūralus, arba natūralios, statybinės medžiagos ir gaminiai gaunami tiesiai iš žemės gelmių arba miško plotus perdirbant į „pramoninę medieną“. Šioms medžiagoms suteikiama tam tikra forma ir racionalūs matmenys, tačiau jų vidinė struktūra ir sudėtis, pavyzdžiui, cheminė, nesikeičia. Dažniau nei kitos natūralios medžiagos naudojamos miško (medžio) ir akmens medžiagos bei gaminiai. Be jų, gatavos formos arba paprasto apdirbimo būdu galite gauti bitumo ir asfalto, ozokerito, kazeino, kiro, kai kurių augalinės kilmės produktų, tokių kaip šiaudai, nendrės, bromas, durpės, lukštai ir kt., arba gyvūninės kilmės produktų. , pvz., vilna, kolagenas, Bonos kraujas ir tt Visi šie natūralūs produktai palyginti nedideliais kiekiais naudojami ir statybose, nors pagrindinės išlieka miško ir natūralaus akmens medžiagos bei gaminiai.

Dirbtinės statybinės medžiagos ir gaminiai gaminami daugiausia iš natūralių žaliavų, rečiau iš šalutinių pramonės, žemės ūkio produktų ar dirbtinai gautų žaliavų. Pagamintos statybinės medžiagos skiriasi nuo originalių natūralių žaliavų tiek struktūra, tiek chemine sudėtimi, kuri yra susijusi su radikaliu žaliavų apdorojimu gamykloje, naudojant specialią įrangą ir energijos sąnaudas. Gamyklinis apdirbimas apima organines (mediena, nafta, dujos ir kt.) ir neorganines (mineralai, akmuo, rūdos, šlakas ir kt.) žaliavas, todėl galima gauti įvairiausių statyboje naudojamų medžiagų. Atskirų tipų medžiagų sudėtis, vidinė struktūra ir kokybė labai skiriasi, tačiau jos taip pat yra tarpusavyje susijusios kaip vienos medžiagų sistemos elementai.

3 PUSLAPAS

2 paskaita apie discipliną „Statybinės medžiagos“ 1 kursui (bakalauro laipsnis)

Tema. Žaliavos statybinių medžiagų gamybai. Natūralaus akmens medžiagos

1. Natūralių žaliavų bazė statybinių medžiagų gamybai ir žvejyba

Visų neorganinių statybinių medžiagų (akmens ir metalų) gamybos žaliavos yra uolienos.

Statybinės medžiagos iš uolienų gali būti gaunamos dviem būdais: mechaniniu ir cheminiu apdorojimu (dažniausiai skrudinant).

Natūralaus akmens medžiagos statyboje – tai akmenys, gaunami mechaniškai apdorojant uolienas – smulkinant, pjaunant, skaldant, apdirbant tekstūruotą paviršių. Natūralaus akmens medžiagos išsaugo uolos struktūrą. Kai kurios uolienos, pačios gamtos sunaikintos, gali būti paruoštos statybinės medžiagos (smėlis, žvyras ir kt.).

Akmens liejimo gaminiai gaminami lydant akmenį, o po to lydalą pilant į formas. Akmens liejimo technologija vadinama petrurgija (žodis „petr“ reiškia akmenį). Petrurgija naudojama neakytų arba sudėtingų formų gaminiams gaminti.

Chemiškai apdorojant uolienas gaunamos tokios įprastos medžiagos (rišikliai) kaip kalkės, cementas, statybinis gipsas ir kt.. Viena iš labiausiai kasybai prieinamų uolienų molis nuo seno buvo chemiškai apdorojama ir deginama. Kaip žinoma, iš molio gaminamos plytos ir keramika, įskaitant statybinius gaminius.

Metalai taip pat gaunami iš uolienų, vadinamų rūdomis. Rūda yra uoliena, kurioje yra daug metalo. Tuo pačiu metu iš tokios uolienos metalą išgauti turi būti technologiškai priimtina ir ekonomiškai įmanoma. Pavyzdžiui, rūdos, kuriose yra laisvo geležies oksidų, yra pagrindinė metalurgijos žaliava. Tačiau plačiai paplitusios uolienos, vadinamos feromagnezo silikatais, nenaudojamos geležies ar magnio išgavimui. Juose yra nedidelis metalo procentas, o išgauti jį iš uolienos yra sunku ir brangu.

Pagrindinės organinių medžiagų žaliavos nafta ir anglis taip pat gali būti priskiriamos uolienoms. Nafta ir anglis naudojami bitumui ir dervoms gaminti, naudojamiems stogų dangoms ir kelių tiesimui. Naftos ir anglies perdirbimo produktai naudojami statybiniam plastikui gaminti

Seniausia organinės kilmės statybinė medžiaga yra mediena. Mechaniškai apdorojant medieną gaunamos jos struktūrą išsaugančios medžiagos. Tai ne tik žinomi rąstai ir lentos, bet ir, pavyzdžiui, dekoratyvinės bei apdailos medžiagos – iš vertingų medienos rūšių pagaminta fanera.

2. Antrinės žaliavos statybinių medžiagų gamyboje ir žvejyba

Kartu su natūraliomis žaliavomis statybinių medžiagų gamyboje naudojamos vadinamosios žmogaus sukurtos atliekos. Pramonė pagamina žymiai mažiau gatavos produkcijos nei sunaudoja žaliavų. Pavyzdžiui, norint pagaminti 1 toną ketaus, sunaudojama 1,5... 2 tonos žaliavos. Todėl 0,5... 1 t yra gamybos atliekos.

Dirbtinės atliekos gali būti dujinės, skystos ir kietos medžiagos. Daugelis jų teršia orą ir vandenį. Yra žinoma, kad pavojingų atliekų surinkimas ir neutralizavimas buvo pradėtas vykdyti tik sparčiai vystantis pramonei XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Ši problema dar nėra visiškai išspręsta.

Technogeninės atliekos, įskaitant gautas pramoninių nuotekų valymo, dujų ir dulkių emisijos metu, gali būti pakartotinai naudojamos kaip žaliavos toje pačioje ar kitoje gamyboje. Iš pramonines atliekas vartojančių pramonės šakų intensyviausia yra statybinių medžiagų pramonė. Nustatyta, kad pramoninių atliekų panaudojimas gali padengti iki 40% statybinių žaliavų poreikių. Pramoninių atliekų panaudojimas leidžia sumažinti statybinių medžiagų gamybos savikainą 10...30%, lyginant su jų gamyba iš natūralių žaliavų. Be to, iš pramoninių atliekų galima kurti naujas statybines medžiagas, pasižyminčias aukštais techniniais ir ekonominiais rodikliais.

Atliekas patogu klasifikuoti pagal pramonės šakas.

Juodosios metalurgijos šlakai. Iš jų statybų pramonei svarbiausias yra aukštakrosnių šlakas, kuris yra geležies lydymo aukštakrosnėse šalutinis produktas. Kaip žinoma, rūda lydoma aukštakrosnėje. Lydas yra padalintas į du sluoksnius: apačioje metalas, o viršuje – šlakas. Taigi, šlakas yra lydytas akmuo. Metalurgijos srityse sukietėjusio šlako sąvartynai užima daug naudingos žemės (šlako išeiga apie 0,5 t iš tonos ketaus). Statybų pramonė sunaudoja ir monolitinį šlaką susmulkinus į skaldą, ir specialiai paruoštą granuliuotą šlaką. Paprasčiausias granuliavimo būdas – sausas: plona srovele iš didelio aukščio liejasi išlydytas šlakas, pasidalijęs į lašelius, kurie sukietėja ir suformuoja šlako granules. Taip pat yra šlapio ir pusiau sauso granuliavimo būdų. Granuliavimo tikslas – gauti nekristalizuotą (amorfinį, stiklinį) akmenį, kuris yra chemiškai aktyvesnis už sąvartynuose kristalizuotą šlaką. Granulės sumalamos į miltelius ir naudojamos cemento gamyboje. Skalda, gauta smulkinant šlako atliekas, naudojama kaip betono užpildas. Lengvajam betonui gaminamas šlakinis pemza ir akytasis šlakas. Šlako pemzos gamybos esmė ta, kad išlydytas šlakas, kurio temperatūra apie 1300ºC, yra apdorojamas šaltu vandeniu. Dėl momentinio vandens išgaravimo ir su tuo susijusio greito šlako aušinimo padidėja šlako klampumas. Garų burbuliukai negali įveikti plastiškai klampios lydalo būsenos, jame įstringa ir išpučia. Rezultatas – lengva, porėta medžiaga, primenanti natūralią pemzą.

Dumblas bendras nuosėdų suspensijų, gautų metalurgijos ir chemijos pramonėje, skystai apdorojant įvairias medžiagas, pavadinimas. Pavyzdžiui, iš nefelino, kai iš jo gaminamas aliuminio oksidas ( Al2O3 ) gaunamas dumblas, kuriame yra baltos spalvos Ca 2 SiO 4 . Belitas yra portlandcemenčio dalis, todėl belitinis dumblas naudojamas rišiklių gamyboje. Kai aliuminis išplaunamas iš molio rūgštiniu būdu, susidaro dumblas, kuriame gausu SiO2 (sishtof), kuris taip pat naudojamas kaip priedas prie cemento.

Pateikti dumblo pavyzdžiai yra spalvotųjų metalų hidrometalurgijos atliekos. Dumblas susidaro ir daugelyje kitų pramonės šakų. Pavyzdžiui, celiuliozės ir popieriaus pramonėje mechaninio nuotekų valymo metu susidaro dumblas, kuriame yra celiuliozės pluošto ir kaolino dalelių, kuris taip pat gali būti naudojamas statybinių medžiagų gamyboje. Rūdas sodrinant flotacijos būdu, taip pat susidaro srutos (flotacinės atliekos), kuriose yra vadinamosios „atliekos“ uolienos (pavadinimas skiriasi nuo koncentrato, kuriame po sodrinimo yra daug metalo). Statybininkams „atliekos“ yra skalda, kuri gali būti naudojama nedegtų medžiagų gamyboje.

Šiluminių elektrinių (TPP) pelenai ir šlakaimineralinės liekanos deginant kietąjį kurą. Viena vidutinio galingumo šiluminė elektrinė per metus į sąvartynus išleidžia apie 1 mln. tonų pelenų ir šlako. Kuro pelenuose ir šlakuose yra visi surištieji arba laisvieji oksidai, esantys statybinio akmens medžiagose. Todėl jie gali būti naudojami beveik visų statybinių medžiagų ir gaminių gamyboje.

Perkrautiįvairių naudingųjų iškasenų kasybos atviroje duobėje atliekos (karjeruose). Tai, kaip sakoma, yra iki 3 milijardų tonų per metus (visai šaliai) tų pačių akmenų, t.y. iš esmės neišsenkantis šaltinis statybinių medžiagų pramonei.

Medienos atliekos, susidaro pjovimo aikštelėse, lentpjūvėse, baldų gamybos metu, t.y. mechaniniu būdu apdirbant medieną, per metus sudaro apie 500 mln 3 . Iš šio didžiulio atliekų kiekio tik 1/6 sunaudojama statybinių medžiagų pramonėje (taip pat celiuliozės ir popieriaus pramonėje). Statybinių medžiagų gamybai naudojamos medienos drožlės, drožlės, pjuvenos. Didelės lentpjūvės atliekos (pvz., plokštės) ir mediena iš pjovimo aikštelių susmulkinamos ir naudojamos kaip medžio drožlių plokščių, medienos plaušų plokščių, medienos plaušų plokščių, medienos betono ir kitų rišamųjų medžiagų užpildas.

Čia pateikiamos tik kelios SM gamyboje naudojamų atliekų rūšys. Dirbtinių atliekų naudojimas yra neatsiejama visų išteklių taupymo technologijų savybė. Naudojant atliekas, kaip taisyklė, gerėja aplinka, nes sumažėja sąvartynų, sąvartynų, kenksmingų nuotekų ir dujų emisijos.

Visos tolesnės paskaitos, išskyrus metalus, buvo pritaikytos pirmajam kursui tik skaitymo metu. Medžiagos iš pirmojo mūsų vadovėlio skyriaus (Andreev et al. Materials Science) čia nekartojamos.

Valstybinė švietimo įstaiga
aukštasis profesinis išsilavinimas
„Sankt Peterburgo valstybė
Inžinerijos ir ekonomikos universitetas“

SANTRAUKA

Pagal discipliną:

"Statybinės medžiagos"

"Miško medžiagos"

Užbaigė: Bozhko A.V.
3 kurso studentas
Mokytojas: Konovalov V.F.
Pareigos: Ph.D. techninis Mokslai, docentas
Įvertinimas:__________________Data_____ ___________
Parašas:______________________ ___________

Sankt Peterburgas
2012

Medienos struktūra

Mediena yra viena iš seniausių statybinių medžiagų. Iš jo gaminami ne tik įvairūs konstrukciniai elementai

Mediena yra žaliava apdailos medžiagų, medienos plaušų plokščių, medienos drožlių plokščių ir medžio drožlių plokščių gamybai, baldų ir parketo gamybai. Plačią medienos naudojimą palengvina tokios teigiamos savybės kaip didelis stiprumas ir mažas svoris, mažas šilumos laidumas ir paprastas apdirbimas. Medienos trūkumai yra šie: struktūros nevienalytiškumas, dėl kurio skiriasi stiprumo ir šilumos laidumo rodikliai išilgai ir skersai pluoštų, jautrumas puvimui, degumas ir lengvas degumas, didelis higroskopiškumas, įvairių defektų (mazgų, įtrūkimų, kryžminio pluošto) buvimas. , kamieno išlinkimas, sukimasis ir pan.).

Šiuolaikinėje pramoninėje statyboje miško medžiagos užima reikšmingą vietą tarp kitų statybinių medžiagų. Iš jų gaminamos laikančiosios ir atitveriančios medinės pastatų ir konstrukcijų konstrukcijos, stalių dirbiniai, klojiniai, pastoliai, pabėgiai ir kt. Be to, medienos atliekos (drožlės, pjuvenos, šakelės, plokštės, lentjuostės) plačiai naudojamos medienos betono, medienos plaušų plokščių, ksilito, medienos cemento, medienos plaušo ir medžio drožlių plokščių gamybai. Plačiai paplitęs miško medžiagų naudojimas statybose daugiausia paaiškinamas daugelio teigiamų savybių buvimu. Jie pasižymi dideliu stiprumu, mažu vidutiniu tankiu, lengvu apdirbimu, dideliu atsparumu šalčiui ir atsparumu druskų, šarmų ir organinių rūgščių tirpalams.
Mediena susideda iš gyvų ir negyvų ląstelių, kurios turi skirtingas formas, dydžius ir atlieka skirtingas funkcijas. Medienoje yra laidžiųjų, mechaninių ir saugojimo elementų. Laidžiosios ląstelės perneša maistines medžiagas iš šaknų į šakas ir lapus. Tai vadinamieji indai (kietmedžiuose) ir tracheidai (spygliuočiuose). Mechaninės ląstelės yra pailgos, turi storas sienas ir siauras vidines ertmes. Lapuočių medienoje mechaninių ląstelių funkcijas atlieka vadinamosios libriforminės (verpstės formos ląstelės), o spygliuočių medienoje – vėlyvosios medienos tracheidės. Ląstelės saugo maistines medžiagas ir perneša jas į gyvas ląsteles horizontalia kryptimi. Jie daugiausia randami meduliniuose spinduliuose. Kiekviena gyva medienos ląstelė turi ląstelės membraną ir jos viduje protoplazmą, ląstelės sultis ir branduolį.
Visų rūšių medienos cheminėje sudėtyje vidutiniškai yra 49,5% anglies, 6,3% vandenilio, 44,1% deguonies, 0,1% azoto. Ląstelių membranos sudaro apie 95% masės.
Pagrindiniai lukštų komponentai yra celiuliozė (43...56%) ir ligninas (19...30%). Likusią kevalų dalį užima hemiceliuliozės, pektino medžiagos, mineralinės druskos, riebalai, eteriniai aliejai, alkaloidai, glikozidai ir kt.
Išskiriamos šios pagrindinės kamieno dalys (makrostruktūra): žievė, karkasas, kambis, sakramentas, šerdis, šerdis, meduliniai spinduliai ir metiniai sluoksniai.
Žievė susideda iš išorinio (pluta) ir vidinio (floemo) sluoksnių. Jis apsaugo medieną nuo temperatūros ir mechaninio poveikio. Po floemu yra plonas kambio sluoksnis, susidedantis iš gyvų ląstelių. Storas medienos sluoksnis, einantis po kambio, susideda iš kelių plonų koncentrinių sluoksnių, kurių vidinė dalis vadinama šerdimi, o periferinė – sakumedžiu. Yra rūšių, tokių kaip beržas, klevas, alksnis ir kt., kurios neturi šerdies. Tokios rūšys vadinamos mediena. Remiantis šiomis savybėmis, visos medžių rūšys skirstomos į šerdį (turinčią šerdį ir sakų medžius), medžius (be šerdies, turinčią tik mediena) ir sumedėjusią medieną (turinčią neaiškiai apibrėžtą šerdį – subrendusią medieną ir mediena).
Visos medžių rūšys skirstomos į spygliuočius ir lapuočius. Spygliuočių rūšys yra labiausiai paplitusios statyboje. Tai pušis, eglė, eglė, maumedis ir kedras. Pastaraisiais metais ženkliai išaugus kapitalinės statybos apimtims, pramonėje vis dažniau naudojamos kietmedžio rūšys, tokios kaip ąžuolas, bukas, beržas, drebulė, liepa, skroblas, alksnis, guobos ir kt.

2. Medienos savybės

Pagrindinės medienos savybės skirstomos į fizines ir mechanines. Medžio fizines savybes apibūdina spalva, blizgesys, tekstūra, tankis, higroskopiškumas ir kt. Mechaninės medienos savybės apibūdinamos stiprumo ir deformacijos rodikliais, esant įvairioms įtempių būsenoms (gniuždymo, tempimo, lenkimo, šlyties stiprumo, elastingumo ir šlyties modulio) , šliaužimas, susitraukimas ir pan.).
Medienos fizinės savybės. Panagrinėkime tas fizines medienos savybes, kurios statybų pramonei turi didžiausią reikšmę.
Medienos savybėms didelę įtaką turi drėgmės kiekis. Medienoje yra laisvos (ląstelių ertmėse) ir surištos (ląstelių membranose) drėgmės.
Visiškas (pašalinus visą kohezinę drėgmę) susitraukimas tangentine kryptimi įvairių rūšių medienai b... 10%, o radialine kryptimi 3...5%, išilgai pluoštų 0,1...0,3%, iš viso tūrinis susitraukimas yra maždaug 12... 15%. Dėl radialinio ir tangentinio susitraukimo dydžių skirtumo džiovinimo (arba drėkinimo) metu pastebimas medienos deformavimas.
Medienos tūrinis tankis arba vidutinis tankis priklauso nuo jos drėgmės kiekio ir porų tūrio. Medienos medžiagos tankis (savitasis sunkis) visoms rūšims yra vienodas (nes jų cheminė sudėtis yra vienoda) ir yra maždaug 1,5. Medienos tankis dėl joje esančių ertmių yra mažesnis už sumedėjusios medžiagos tankį ir labai skiriasi priklausomai nuo rūšies, augimo sąlygų, medienos mėginio padėties kamiene ir kt.
Mechaninės medienos savybės. Naudojant medieną kaip konstrukcinę medžiagą ir kuriant kompozicines medžiagas, atsiranda būtinybė atsižvelgti į medienos gebėjimą atsispirti jėgoms, t.y. jo mechanines savybes. Mechaninės medienos savybės apima jos stiprumą ir deformuojamumą, taip pat kai kurias eksploatacines savybes, susijusias su mechaniniu įtempimu.

Medienos stiprumas apibūdina jos gebėjimą atsispirti sunaikinimui veikiant mechaninėms apkrovoms. Šios mechaninės savybės rodiklis yra atsparumas tempimui – didžiausias įtempių kiekis, kurį medžiaga gali atlaikyti be sunaikinimo. Tempiamasis stipris nustatomas tikrinant medienos pavyzdžius gniuždymui, tempimui, lenkimui, šlyčiai ir (labai retai) sukimui. Mediena yra anizotropinė medžiaga, todėl stiprumo rodikliai nustatomi skirtingomis konstrukcijos kryptimis – išilgai ir skersai pluoštų (radialine ir tangentine kryptimis).

Medienos deformatyvumas – tai jos gebėjimas keisti savo dydį ir formą veikiant jėgai. Medienos deformatyvumo rodiklis yra tamprumo moduliai, skersiniai deformacijos koeficientai, šlyties moduliai, ilgalaikiai tamprumo moduliai, valkšnumas, susitraukimas ir kt.
Skaičiuojant medinių konstrukcijų elementus, būtina žinoti mechanines medienos savybes ir analitinį jos įtempių bei deformacijų būsenų nustatymą. Daug specifinių problemų išsprendžiama medžiagų tamprumo ir atsparumo teorijos metodais.
Eksploatacinės ir technologinės savybės, pasireiškiančios veikiant jėgoms, yra: kietumas, atsparumas smūgiams, atsparumas dilimui, gebėjimas laikyti tvirtinimo detales ir kt. Pagal savo mechanines savybes mediena yra anizotropinė medžiaga. Jis turi didelį stiprumo ir deformacijos savybių skirtumą skirtingomis konstrukcijų kryptimis. Mediena turi didžiausią stiprumą ir standumą išilgai grūdų, o mažiausia - skersine kryptimi.
Mechaninės medienos savybės priklauso nuo jos drėgmės kiekio. Sudrėkinus medieną iki ląstelės sienelės prisotinimo, visos mechaninės savybės smarkiai sumažėja. Toliau didėjant medienos drėgnumui (per 30%), mechaninės savybės praktiškai nesikeičia.
Kai kurie apytiksliai medienos fizikinių ir mechaninių savybių rodikliai pateikti lentelėje. 7.1 ....7.5.
Skaičiuojant medienos konstrukcijas, veikiančias gniuždant, lenkiant, įtempiant ar esant sudėtingoms įtempių sąlygoms, skaitinės medienos mechaninių savybių rodiklių reikšmės imamos iš informacinės literatūros, atsižvelgiant į perėjimo koeficientus į apskaičiuotą medienos atsparumą. priklausomai nuo rūšies.

3. Statybinės medžiagos iš medienos

Pagrindinės medienos statybinės medžiagos yra apvalioji mediena, mediena, laminuoti gaminiai ir konstrukcijos, medžio drožlių plokštės, medienos cementas ir medienos plaušų plokštės, medienos betonas, medienos plaušų plokštės, ksiolitas ir kt.
Apvalioji mediena – tai įvairių rūšių ir dydžių medžio kamieno gabalai, nuvalyti nuo žievės ir šakų. Apvalioji mediena paprastai naudojama statybose kaip sienų medžiaga, atramos ir stulpai oro linijų ir elektros linijų bei paklotų statyboje, statant tiltus, kelius, tvoroms ir kt.
Pagaminta iš apvalių medžiagų, išlaikiusių natūralią medienos struktūrą, pjautinė mediena, skaldyta mediena (statinėms), obliuota ir lukštenta fanera ir kt.
Mediena – tai standartinių dydžių ir kokybės gaminys, gaunamas pjaunant rąstus, naudojamas visa apimtimi arba ruošiniams, detalėms ir medienos gaminiams gaminti. Medienos išilginės ir plačiosios pusės vadinamos veideliais, siauros išilginės pusės – briaunomis, o joms statmenos – galais. Pjautinių gaminių paviršių ir kraštų susikirtimo linijos vadinamos briaunomis. Rąsto paviršiaus dalis, likusi ant medienos, vadinama nyksta.
Pagal medienos rūšį mediena skirstoma į dvi pagrindines grupes: spygliuočių ir lapuočių. Pagal skerspjūvio matmenis jie skirstomi į sijas, sijas ir lentas (7.1).
Sijos yra mediena, kurios storis ir plotis 100 m ar daugiau. Pagal pjautų sluoksnių skaičių išskiriamos dviejų, trijų ir keturių briaunų sijos. Strypai yra iki 100 mm storio ir ne daugiau kaip du kartus didesni. Lentos yra iki 100 mm storio ir daugiau nei dvigubai platesnės.
Mediena gali būti briaunota (7.1, c-e) ir nekraštuota (7.1, a, b, f). Kraštuotai medienai paviršiai ir kraštai pjaunami per visą ilgį; neapipjaustyti paviršiai yra pjaunami, bet kraštai nepjauti arba iš dalies pjaunami, o nekraštuotos dalies dydis viršija leistinus briaunos matmenis
mediena. Gaminant medieną, susidaro šalutiniai produktai obapolio pavidalu. Obapol yra medienos gaminys, gaunamas iš rąsto šono ir kurio vienas paviršius yra pjautas, o kitas – nepjautas arba iš dalies nupjautas.
Įvairūs žemiau aprašyti gaminiai ir konstrukcijos yra gaminami iš medienos statybos pramonės poreikiams.
Pabėgiai – gaminiai, gaunami išilgai pjaunant rąstus, kurių skerspjūvis artimas sijoms, 1,35...2,7 m ilgio.Pabėgiai naudojami geležinkelių statyboje.
Medinis blokas yra keturių arba šešiakampių blokų. Grindų tikrintuvo aukštis 60...80 mm; kelių tiltų dangoms 100...120 mm, plotis 50...100 mm. Šaškių medienos drėgnumas turi būti ne didesnis kaip 25%. Šaškės gaminamos iš spygliuočių ir kietų lapuočių medienos, išskyrus eglę, beržą, buką ir ąžuolą. Tikrasis atsižvelgiama į jo galinio paviršiaus kvadratinius metrus.
Pusgaminiai, ruošiniai ir gaminiai. Pusgaminiai ir ruošiniai yra lentos arba strypai, supjaustyti pagal nurodytus matmenis, su atitinkamais apdirbimo ir džiovinimo leidimais. Tai grindjuostės su liežuvėliais, grindjuostės, tarpai tarp grindų ir sienų sandarinimo įvorės bei langų ir durų rėmų uždengimo apdaila.
Statybinės dalys – tai surenkamų namų elementai, įvairūs stalių gaminiai, gaminami specializuotose gamyklose. Progresyviausios yra laminuotos medienos konstrukcijos.
Klijuotos laminuotos medienos konstrukcijos – tai gaminiai, gaunami klijuojant lentas (barus) ir fanerą. Laminuotų konstrukcijų gamybos technologija susideda iš šių pagrindinių operacijų: medienos džiovinimas, parinkimas ir rūšiavimas, paviršių apdorojimas klijavimui, klijavimas, presavimas, spaudimas presuose, gatavų elementų paviršių apdorojimas ir siuntimas į gatavą gaminį. sandėlį.
Sluoksniuotųjų konstrukcijų gamybai skirta mediena džiovinama iki 10...15% drėgnumo, surūšiuojama pagal kokybę, supjaustoma pagal ilgį su iškirptomis defektinėmis vietomis ir ruošiama klijuoti „dantytu kaiščiu“. Suklijuotos lentų eilės dydis dažniausiai prilygsta konstrukcijos ar jos elemento ilgiui. Po klijavimo elementai nusmulkinami ant keturpusės obliaus.
Sluoksniuotos medienos konstrukcijų presavimas dažniausiai atliekamas specialiuose horizontalių ir vertikalių juostų presuose, taip pat pneumatiniuose ir hidrauliniuose presuose. Spausdami maišelį turi būti įvykdyti du pagrindiniai reikalavimai:
1) kruopštus lentų kalibravimas (nepriimtinas jų deformavimas ir skirtingas storis); 2) tolygus klijų tepimas ant klijuojamų paviršių, griežtai laikantis instrukcijoje nurodyto klijų klampumo ir apdorojimo bei presavimo laiko.
Sukietėjus, kol klijai sukietėja, konstrukcijos siunčiamos į apdailos postą, kur nuvalomos nuo klijų lašelių ir padengiamos dažais bei lakais, kartais siekiant padidinti atsparumą biologiniam ir ugniai (šias operacijas su mediena galima atlikti prieš klijuojant) - antiseptikai ir antipirenai. Šios konstrukcijos vis dažniau naudojamos šalies ekonomikoje dėl mažo tankio, didelio stiprumo ir ilgaamžiškumo eksploatuojant įvairiomis sąlygomis, taip pat ir agresyvioje aplinkoje, bei galimybės gaminti bet kokio dydžio ir formos.
Statyboje naudojamos dviejų iš esmės skirtingų tipų klijuotos laminuotos konstrukcijos: laikančiosios ir atitveriančios. Laikančiosios konstrukcijos yra daugiasluoksnės, t.y. suklijuoti iš medienos sluoksnių. Kartais daugiasluoksnės medinės konstrukcijos sutvirtinamos klijuojant metalinę ar plastikinę armatūrą. Tokios konstrukcijos vadinamos sustiprintomis. Yra kombinuotos konstrukcijos, susidedančios iš medžio masyvo sluoksnių, klijuotų prie faneros. Dažniausiai tai yra I-sijos arba dėžės profilio konstrukcijos, viršuje ir apačioje
ir tt................

MIŠKO MEDŽIAGOS

Mediena yra labai porėtas gyvosios gamtos produktas, pasižymintis specifine pluoštine struktūra, lemiančia jos fizikinių ir mechaninių savybių išskirtinumą bei platų ir įvairų panaudojimą įvairiuose šalies ūkio sektoriuose.

Dėl šių savybių miško medžiagos, taip pat jų pagrindu pagaminti gaminiai ir konstrukcijos gali veikti gana ilgą laiką įvairiomis eksploatavimo sąlygomis.

KAM teigiamų savybių Mediena pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu ir tuo pačiu lengvumu, todėl ją galima priskirti prie efektyvių medžiagų, turinčių gana aukštą konstrukcijos kokybės koeficientą.

Mediena geba sugerti smūgines apkrovas ir slopina vibracijas, pasižymi aukštomis šilumos, garso ir elektros izoliacinėmis savybėmis, cheminiu atsparumu rūgštims ir šarmams, lengvai apdorojama pjovimo įrankiais, gerai laiko metalą ir kitas tvirtinimo detales, tvirtai klijuoja ir galiausiai turi natūralus dekoratyvinis efektas, todėl tai populiari apdailos medžiaga.

Prie neigiamų savybių mediena apima anizotropiją, t. y. struktūros ir savybių nevienalytiškumą įvairiomis kryptimis, atsižvelgiant į medienos pluoštų vietą; padidėjęs higroskopiškumas ir vandens įgeriamumas, lemiantys svarbiausių fizinių ir mechaninių charakteristikų pokyčius dėl netolygaus brinkimo; deformacija ir įtrūkimai.

Struktūra ir sudėtis

Augantis medis susideda iš šaknų sistemos, kamieno ir vainiko. Kamienas yra pramoninės reikšmės, nes iš jo gaunama nuo 60% iki 90% medienos. Makrostruktūra vadinama medžio kamieno struktūra, matoma plika akimi arba per padidinamąjį stiklą, mikrostruktūra- matomas po mikroskopu. Paprastai tiriamos trys pagrindinės kamieno atkarpos: skersinė (galinė), radialinė, einanti per kamieno ašį, ir tangentinė, einanti išilgai stygos išilgai kamieno (LM-1a pav.).

Ryžiai. LM-1 Medžio kamieno struktūra:

a) pagrindinės kamieno dalys: 1 - skersinis (galas); 2 - radialinis; 3 - tangentinė; b) medžio kamieno struktūra skerspjūvyje: 1 - žievė; 2 - kambis; 3 - bastas; 4 - mediena; 5 - šerdis; 6 - šerdies spinduliai.

Makrostruktūra

Nagrinėjant medžio kamieno pjūvius plika akimi arba per padidinamąjį stiklą, galima išskirti tokias pagrindines dalis: šerdį, žievę, kambį ir medieną (LM-2 pav.).

Šerdis susideda iš ląstelių su plonomis sienelėmis, laisvai sujungtų viena su kita. Šerdis kartu su pirmųjų medžio vystymosi metų sumedėjusiu audiniu sudaro šerdies vamzdelį. Ši medžio kamieno dalis lengvai pūva ir turi mažą stiprumą.

Bark susideda iš odos arba žievės, kamštienos ir karūnos. Nulupkite arba nulupkite ir užkimškite apsaugoti medį nuo žalingo aplinkos poveikio ir mechaninių pažeidimų. Bast maitina maistines medžiagas nuo vainiko iki kamieno ir šaknų.

Po augančio medžio karūnos sluoksniu yra plonas gyvų ląstelių žiedinis sluoksnis - kambis. Kasmet vegetaciniu laikotarpiu kambis nusodina floemo ląsteles link žievės ir kamieno viduje, o daug didesniame tūryje – medienos ląsteles. Kambinio sluoksnio ląstelių dalijimasis prasideda pavasarį ir baigiasi rudenį, todėl kamieno mediena (kamieno dalis nuo šlaunies iki šerdies) skerspjūviu susideda iš daugybės koncentrinių, vadinamųjų. metinisžiedai, esantys aplink šerdį. Kiekvienas medžio žiedas susideda iš dviejų sluoksnių: (pavasarinės) medienos, susiformuojančios pavasarį arba vasaros pradžioje, ir vėlyvosios (vasaros) medienos, kuri susidaro vasaros pabaigoje. Ankstyvoji mediena yra šviesios spalvos ir susideda iš didelių, bet plonasienių ląstelių; vėlyvoji mediena yra tamsesnės spalvos, mažiau porėta ir turi didesnį stiprumą, nes susideda iš mažų ertmių ląstelių su storomis sienelėmis.

Medžiui augant, vidinės kamieno dalies, besiribojančios su šerdimi, medienos ląstelių sienelės pamažu keičia savo sudėtį ir spygliuočių rūšys yra impregnuojamos derva, o lapuočių - taninais. Drėgmės judėjimas šios kamieno dalies medienoje sustoja ir ji tampa skaidresnė, kietesnė ir mažiau galinti pūti. Ši kamieno dalis, susidedanti iš negyvų ląstelių, kai kuriose rūšyse vadinama šerdimi, o kitose - brandžia mediena. Arčiau žievės esanti jaunesnės kamieno medienos dalis, kurioje dar keičiasi gyvos ląstelės, užtikrinančios maisto medžiagų judėjimą iš šaknų į vainiką, vadinama. mediena.Ši medienos dalis pasižymi dideliu drėgnumu, gana lengvai pūva, mažo stiprumo, didesnio susitraukimo ir polinkio deformuotis.

Vadinamos rūšys, kurių šerdis nuo sakų skiriasi tamsesne spalva ir mažesniu drėgnumu garsas(pušis, maumedis, ąžuolas, kedras ir kt.). Vadinamos rūšys, kurių centrinė kamieno dalis nuo sakų skiriasi tik mažesniu drėgnumu brandžios medienos(eglė, eglė, bukas, liepa ir kt.). Vadinamos medžių rūšys, kuriose nesimato reikšmingo skirtumo tarp centrinės ir išorinės kamieno medienos dalių balintos uolienos(beržas, klevas, alksnis, drebulė ir kt.).

Visų rūšių medienoje yra meduliniai spinduliai kurios padeda drėgmę ir maistines medžiagas perkelti skersine kryptimi ir sukurti šių medžiagų rezervą žiemai. Spygliuočiuose jie dažniausiai būna labai siauri ir matomi tik pro mikroskopą. Mediena lengvai skyla išilgai šerdies spindulių, be to, džiūdama sutrūkinėja išilgai jų.