1. Деревина як конструкційний матеріал. Породи
деревини та її застосування
Опорні поняття: матеріал, матеріалознавство, конструкція, конструкційні матеріали, властивості
матеріалів, деревина, породи дерев.
Ви знаєте, що всі вироби, якими ми користуємося, виготовлено з тих чи інших матеріалів. Деякі матеріали
є природними, наприклад, деревина та камінь, з яких люди з давніх-давен будували для себе житло і
виробляли зброю та знаряддя праці. Поступово вони винаходили способи отримувати нові матеріали
шляхом перетворення, переробки натуральної сировини. Так згодом почали видобувати з руди метали,
виплавляти з річкового піску скло, виготовляти гуму з латексу, видобутого із зібраного соку тропічних
дерев-каучуконосів.
У наш час для будівництва, транспорту, машинобудування та інших галузей промисловості потрібно
багато різних матеріалів, кожен з яких повинен мати певні властивості. Наука, яка вивчає будову і
властивості матеріалів, називається матеріалознавством. Знання, одержані з допомогою матеріалознавства
дають змогу в майбутньому планувати та розробляти проекти виробів залежно від матеріалу, обраного для
їх виготовлення, та його технологічних властивостей.
До технологічних властивостей певного матеріалу відносять, зокрема, ті, завдяки яким матеріал може
змінювати свою форму і розміри під дією різноманітних інструментів у процесі виготовлення виробу.
Наприклад, такі технологічні властивості аркуша паперу, як здатність гнутися, різатися ножицями,
склеюватися, утримувати на собі фарбу дають змогу виготовити з нього гарний поштовий конверт.
Вироби, які складаються із різних частин, називають конструкціями. Наприклад, дерев’яна книжкова
полиця, складена із покритих лаком дощок, скріплених клеєм або шурупами, є конструкцією (мал. 6).
Мал. 6. Приклад конструкції з деревини
Ще з початкової школи вам відомо, що для виготовлення якогось виробу зазвичай використовують кілька
різних матеріалів, кожний з яких має своє призначення. Але завжди серед них можна назвати матеріали, з
яких в основному складається виріб, і які надають йому міцності та довговічності. Такі матеріали
називають конструкційними матеріалами.
У наведеному вище прикладі з книжковою полицею основним конструкційним матеріалом є деревина, а
інші використані матеріали є допоміжними.
Деревина — це матеріал, отриманий із зрубаного й очищеного від кори і гілок стовбура дерева. Під час
заготівлі стовбури дерев ріжуть на колоди, які потім на деревообробних підприємствах з допомогою
спеціальних машин розпилюють уздовж для одержання різних пиломате-
2. Мал. 7. Деякі види
У наш час людство опікується збереженням лісів на нашій планеті, раціонально використовуючи деревину:
кора, гілки та інші відходи деревообробної промисловості йдуть на виготовлення таких конструкційних
матеріалів, як деревоволокниста плита (ДВП) та деревостружкова плита (ДСП), які є похідними від
деревини та пиломатеріалів.
Одним із найбільш поширених природних конструкційних матеріалів є деревина та матеріали, виготовлені
на її основі. Багато виробів, що нас оточують, містять у собі деревину в натуральному чи переробленому
вигляді. На малюнку 8 наведено приклади виробів, які виготовлено із деревини та її похідних матеріалів.
3. Мал. 8. Деревина — один із найпоширеніших природних конструкційних матеріалів
Кожен з конструкційних матеріалів має свої переваги та недоліки. Деревина, наприклад, достатньо легко
обробляється і в той самий час може міняти міцність та форму внаслідок зміни вологості, яка у свою чергу
впливає на довговічність конструкції в цілому. На вибір деревини як конструкційного матеріалу значною
мірою впливає порода дерева, з якого було виготовлено пиломатеріали. Усі деревні породи поділяють на
хвойні (ялина, сосна, модрина, кедр, ялиця) та листяні (дуб, береза, бук, граб, осика, липа тощо). Дерева
різних порід мають різну будову стовбура, гілок, листя, квіток і насіння та інші характерні особливості, за
якими їх можна відрізнити одне від одного (мал. 9).
Мал. 9. Дерева різних порід мають різну будову стовбура, гілок, листя, квіток і насіння
Крім того, деревина кожної із порід дерев має свої особливі властивості: твердість, здатність до обробки
інструментом, запах, колір, блиск, текстуру тощо. Текстурою називають малюнок на розрізі деревини при
перерізанні її волокон і річних шарів (мал. 10).
Мал. 10. Текстура деревини різних порід дерев: а — горіха; б — карельської берези; в — червоного
дерева
Знаючи ці властивості, можна за зовнішнім виглядом деревини визначити породу дерева. Наведемо
властивості деревини деяких порід дерев.
Сосна — хвойна порода. Деревина м'яка, просичена смолистими речовинами і має характерний запах,
світло-червоного кольору з чіткою текстурою. Застосовують для виготовлення вікон, дверей, підлоги,
меблів, у судно- та вагонобудівництві.
Береза — листяна порода. Деревина тверда, білого кольору. Використовують для виготовлення фанери,
меблів, посуду, лиж.
Липа — листяна порода. Деревина м'яка, біла з ніжно-рожевим відтінком. Застосовують для виготовлення
посуду, креслярських дощок, олівців, виробів з художнім різьбленням.
4. Окрім того, механічні властивості деревини залежать від напряму дії на неї сили — вздовж чи впоперек її
волокон. Наприклад, можна спертися на достатньо довгу вертикальну палицю, але в разі спроби посидіти
на ній, поклавши на дві опори, вона під дією ваги може прогнутися і зламатися (мал. 11).
Мал. 11. Механічні властивості деревини залежать від напряму дії на неї сили
Наявність різноманітних дефектів (сучки, тріщини, гниль) зменшує міцність та довговічність деревини.
Також не всі вироби треба обов'язково виготовляти саме з масиву деревини — оскільки кількість лісів у
світі щорічно зменшується, варто більше використовувати конструкційні матеріали з деревини в її
переробленому чи видозміненому вигляді.
Запитання та завдання
• 1. Що вивчає матеріалознавство?
• 2. Які технологічні властивості паперу ви знаєте?
• 3. Які матеріали називають конструкційними?
• 4. Назвіть відомі вам породи дерев. За якими ознаками ви їх розрізняєте?
• 5. Які властивості деревини сосни? Які вироби із неї виготовляють?
Додаткова інформація
Площа лісових масивів на планеті щорічно зменшується на 2 %.
Цікаво знати
Термін «конструкція» походить від латинського слова, яке у перекладі означає «будувати»,
«споруджувати».
