Подробный обзор характеристик дубового бруса и сфер его применения

Свойства древесины

Дубу характерна твердая, прочная древесина, которая устойчива к процессам гниения, воздействию влаги и обладает значительной прочностью

Эти качества позволяют использовать данные материалы в строительстве на протяжении многих лет;
Важно, чтобы зрелая древесина на срезе имела желтовато-коричневый оттенок. С течением времени древесина начинает темнеть и приобретать красивый «налет» старины;
Брусковые изделия очень медленно сохнут, однако применение искусственных способов сушки крайне не желательно, так как они способны спровоцировать растрескивание поверхности древесины;
Текстуре древесины свойственна хорошая выразительность, а на распиле наблюдаются четкие сердцевидные лучи;
С целью выявления наилучших декоративных качеств, брус из массива дуба подвергают морению;
Процесс обработки достаточно сложный, в связи с тем, что изделие распиливается с большим трудом

А наиболее ценный материал располагается в центральной части ствола, он практически не коробится и не растрескивается;
Наибольшая ценность свойственна мореному дубу, ему характерна повышенная твердость и темно-серый цвет. Такой тип материала образуется в результате длительного пребывания в проточной воде стволов дерева, зачастую этот процесс протекает несколько десятков лет. Подобная древесина огромная редкость, найти ее в свободной продаже практически невозможно.

Структура мореного дуба

Характеристики древесины

Древесина дуба отличается прочностью, крепостью, плотностью 720 кг/м3, твёрдостью и тяжестью.

Дуб живёт в среднем 1000 лет. Диаметр ствола может превышать 2 м. Чем больше возраст дерева, тем выше качество его древесины.

Из древесины дуба наши предки возводили срубы колодцев – вода в них не «цвела», была студёной и чистой. В крестьянском хозяйстве считались самыми лучшими дубовый стол, дубовая ступа. Из дуба гнули ободья, полозья, делали бочонки, кадки, дежки. Сваи в реку тоже забивали дубовые.

Древесина дуба очень прочная, режется с трудом. Хорошо гнётся. Имеет красивую крупную текстуру. Легко окрашивается. В радиальном распиле текстура дубовой доски очень красива

В обработке резцом хрупка, требует твёрдого и острого инструмента и осторожности, хорошо выдерживает крупную резьбу. Для столярных изделий необходимо использовать дуб в возрасте 150-200 лет

Природная и обработанная древесина дуба

Существующие разновидности дерева отличаются направлениями их использования.

Основные виды доступного дубового материала и их описание:

• черешчатый – применяется в «зеленом строительстве» для производства насаждений. Имеет большое значение для поддержания экосистемы лесопарков;
• беленый (выбеленный) – является эталоном в паркетном производстве. Под данную разновидность дуба имитируются покрытия из других деревьев;
• мореный – применяется для подчеркивания дубовой структуры и получил распространение в изготовлении поверхностей, выполненных из торцевых спилов дерева;
• красный – широко распространен в производстве паркета, мебели и других деталей интерьера. Обладает высокой ударной стойкостью;
• пробковый – применяется в изготовлении пробок для бутылок и подошв обуви. Для кухни изготавливаются специальные коврики из пробкового дерева;
• черный – получается после длительного нахождения под водой. Обладает аномальными прочностными свойствами и применяется в мебельном производстве;
• монгольский – редко используется в строительстве и больше распространен в качестве ингредиента в рецептах нетрадиционной медицины;
• мамврийский – применяется в качестве декоративного дерева;
• обрезной – представляет собой дубовые доски, используемые на всех этапах строительства и производства мебельных изделий;
• состаренный (брашированный) – образуется за счет механического удаления мягких древесных волокон. Процесс аналогичен изменениям, происходящим с деревом со временем. Полученная поверхность имеет выделенную структуру годичных колец и пор, которые можно покрасить в разные цвета;
• арденский – сорт элитной древесины, добываемой на территории Арденнского леса. Применяется преимущественно в производстве паркета и мебели.

Фото некоторых видов дуба

Состав

При изучении вопроса о древесине обязательно необходимо ознакомиться с ее составом. В ней содержатся органические вещества, в которые входят:

· азот;

· водород;

· углерод;

· кислород.

Элементарный химический состав у разных пород остается почти одинаковым. Абсолютно сухой материал будет содержать углерод в объеме 49,5 %, 6,3 % водорода и 44,2 % кислорода с азотом. Последний содержится в материале в объеме 0,12 %. Элементарный химический состав древесины в области ветвей и ствола почти не отличается. Условия произрастания тоже никак не влияют на содержание основных элементов.

Помимо органических веществ, в древесине имеются минеральные соединения, которые дают при сгорании золу. Количество упомянутого элемента достигает 1,7 %. У отдельных пород объем золы может быть выше и составляет 3,5 %. У одной и той же породы количество золы будет зависеть от части дерева, условий произрастания и возраста, а также положения в стволе.

Больше золы получается при сжигании листьев и коры, а стволовая древесина дуба дает примерно 0,35 %. Древесина ветвей содержит больше золы, чем древесина ствола. В составе золы соли щелочноземельных металлов. Если речь идет о древесине сосны, то в золе, а также в золе березы и ели содержатся соли кальция в объеме 40 %.

По химическому составу ранняя и поздняя древесины почти одинаковы, это относится к содержанию гемицеллюлозы, лигнина и целлюлозы. Ранняя древесина содержит больше веществ, которые растворяются в эфире и воде. Это особенно свойственно лиственнице.

По высоте ствола химический состав меняется мало. В составе дуба не обнаружено почти ощутимых различий по высоте. У осины, ели и сосны в возрасте спелости обнаружено незначительное увеличение содержания целлюлозы.

Критерии выбора второсортных пилопродуктов

При покупке пиломатериалов следует учитывать цель использования. Рекомендуется изучить требования к будущей конструкции. Например, доска 2 сорта имеет неплохие характеристики, но ее дефекты могут негативно отразиться на несущих свойствах строения. Выпадающие сучки и трещины нежелательны при проведении монтажа каркаса, балок.

Рекомендуется проводить выбор пиломатериала по таким критериям:

• Количество и выраженность дефектов. Чем у доски или бруса меньше недостатков, тем лучше.
• Наличие антисептической обработки. Защищает от гниения и порчи насекомыми.
• Стоимость. Должна соответствовать качеству. Сильно заниженная цена может говорить о недобросовестности продавца и низком качестве товара. Второсортные доски и брусья стоят примерно на 25-30% меньше первосортных.

Основные виды

Дубов известно около 600 видов. Самый популярный из них — Дуб обыкновенный (Quercus robur). Другие названия Quercus robur — Дуб черешчатый, Дуб английский. В России растет две разновидности Дуба черешчатого: ранний (зацветает в мае) и поздний (цветет спустя 3 недели).  К распространенным видам также относят:

• Дуб пушистый (Quercus pubescens) — произрастает в горно-лесных массивах Крыма, юга Европы и Закавказья. Обладает кряжистым стволом, невысокий (до 12 м на сухих почвах и до 18 м на влажных) и опущенными вниз молодыми веточками и плодами. Листья и плюски желудей покрыты микроскопическими ворсинками, создающими опушение. Светолюбив и устойчив к засухе.
• Дуб скальный(Quercus petraea) — 35-40 метровое листопадное дерево с раскидистой кроной. По морфологическим признакам близок к дубу обыкновенному. Отличительной особенностью является несколько стержневых корней. Имеет плакучую разновидность с поникающими побегами, образующими эффектные каскады. Произрастает на южных каменистых склонах.
• Дуб красный (Quercus rubra) — декоративное дерево высотой до 25 м, листья с заостренными лопастями при появлении имеют красноватый оттенок, летом зеленеют, а к осени приобретают насыщенно красный цвет. Зимостоек, хорошо растет в Московской области, в Белоруссии и на Украине. Популярен в США и Европе. Желуди созревают не за один сезон как у дуба обыкновенного, а за два.
• Дуб кленолистный (Quercus acerifolia) — эндемик юго-центральной части США, произрастает в виде невысоких деревьев и кустарников. Листья напоминают кленовые, с наступлением осени окрашиваются в красный цвет.
• Дуб виргинский (Quercus virginiana) —20-метровое дерево, остающееся зеленым на протяжении всего года. Обладает невероятно плотной и прочной древесиной. Распространен на юге США.
• Дуб монгольский (Quercus mongolica) — дерево с округлой кроной, вырастает до 30 метров, светолюбив, устойчив к ветрам и морозам. Произрастает на Дальнем Востоке, в Китае, Японии и Корее. Формирует дубравы на каменистых склонах.

Также распространенными видами являются зубчатый (Quercus dentata) и каштанолистный (Quercus castaneifolia).

Как обработать разделочную доску маслом?

Масло для пропитки наносят на хорошо отшлифованную и высушенную поверхность. Равномерно распределив с помощью кисти или тампона обильное количество отделочного состава, ему дают возможность впитаться в структуру древесины (15-20 минут), после чего вытирают излишки, проводя тампоном вдоль волокон.

Новую деревянную разделочную доску обрабатывают минимум в два-три слоя. Каждый свежий слой масла наносится после полного высыхания предыдущего. Это не очень удобно, поскольку растительных масел довольно низкая. Сушку доски необходимо производить в хорошо проветриваемом помещении.

Основные виды

Мы сказали, что брус применяется в строительстве. Здесь его применяют благодаря высоким свойствам эксплуатации, долговечности, а также низкому весу, поскольку последнее позволит снизить затраты на возведение фундамента. Деревянные дома из бруса обладают природной эстетикой, благоприятно сказываются на людях с заболеваниями дыхательных органов,  являются теплыми и комфортными.

Виды профилированного деревянного бруса

Современный рынок пиломатериалов предполагает возможность покупать разный брус, который отличается по видам. Давайте определимся, какие же виды деревянного бруса представлены в продаже сегодня, какие из них наиболее актуальны под конкретные цели:

1. Цельный. Такая разновидность используется при возведении конструкций домов, бань и других сооружений. Ее особенностью является круглое или овальное сечение, что обеспечивает высокую степень теплоизоляции. Сечение не полностью круглое, с обеих сторон имеются зубцы для монтажа, что облегчает процесс укладки, также увеличивает прочность стены. Такой брус бывает естественной и искусственной влажности, где последний вариант наиболее ценен, поскольку он меньше всего дает усадку.

Производство такого пиломатериала предполагает идеальные условия работы, что позволяет добиться высокой совместимости двух отдельных брусков. Совместимость позволяет при укладке добиваться зазора не более 5 мм. Уже после окончания усадки, спустя полгода, вы сможете утеплить швы, используя канат, лен, а также другие варианты теплоизоляционных материалов. После утепления можно приступать к монтажу крыши, выполнять отделку внутри и заезжать в помещение.

Цельный брус

2. Профилированный деревянный брус. Такой пиломатериал можно отнести к презентабельному классу. Современное оборудование, которые задействовано в производстве, позволяет достичь идеальной подгонки бруса друг другу, что по итогам укладки позволяет получить зазор между двумя венцами не более 1 миллиметра.

В процессе производства такой пиломатериал проходит естественную сушку, поэтому его влажность минимальна, значит и минимальна вероятность зарождения бактерий и грибка. Сверху и снизу, в профиле этого материала, предусмотрены позы. Они предусмотрены здесь специально, чтобы повысить прочность соединения. Пазы идеально подогнаны, зачастую сделаны по ГОСТ. Эти же пазы снижают появление мостиков холода.

3. Клееный брус. На сегодняшний день это самый перспективный пиломатериал, который стоит дорого. Из него строят дома, в особенности бани. Если с двумя предыдущими вариантами приходится подбирать пиломатериал идеально, то клееный деревянный брус уже на заводе можно сделать любой толщины.

Это позволит построить дом своей мечты, и разместить его в той или иной климатической зоне. Благодаря процедуре естественной и принудительной сушки, которой он подвергается, в процессе эксплуатации ему не страшен ультрафиолет, насекомые, бактерии, грибок и другие невзгоды.

Клееный брус

Он может быть, как окрашен, плакирован, так и быть в своем естественном оттенке. Такой материал отличает минимальная усадка. Даже спустя годы дом из клееного бруса не теряет свою геометрию, эстетику, прекрасно сохраняет тепло. На поверхности нет изъянов, поэтому брус совершенен и легко может соперничать с любым из перечисленных видов.

В продаже представлены разные сорта, что отвечает способам обработки поверхности, а также предполагает на брусе разное количество сучков и углублений. От качества обработки зависит цена.

Плюсы и минусы калиброванного бруса

К плюсам калиброванного бруса можно отнести:

• Экономия времени на строительство. Четко подогнанные параметры профилированного бруса позволяют быстро поставить постройку. Брус не нужно подгонять или выравнивать.
• Привлекательный внешний вид, который обусловлен идеально ровным материалом, из которого сложено строение.
• Теплоизоляция равная кирпичной стене. Стена из калиброванного бруса с сечением 19 см, по уровню теплоизоляции равна кирпичной стене, толщиной 0,8 метра.
• Экономичность. Тут имеется ввиду стоимость постройки. Калиброванный брус стоит достаточно дорого. Но строительство из калиброванного бруса обходится на 15-20% дешевле, чем из обычного. Это связано с тем, что у калиброванного бруса нет отходов, брака, его не нужно подгонять.

К минусам калиброванного бруса относятся:

• Прочность немного ниже, чем у обычного бруса. Но этот недостаток легко устраняется пропитками и защитными средствами, которые повышают прочность.
• Есть мнение среди строителей, что калиброванный брус плохо переносит воздействие влаги и часто страдает от грибка и плесени. Но это тоже легко решить с помощью специальных средств обработки.

Сравниваем клееный и брус естественной влажности

Цельный брус получают путем четырехсторонней окантовки бревен. Данный материал ввиду простоты изготовления является одним из самых дешевых. Но нужно понимать, что это брус естественной влажности, поэтому и дом, построенный из него, будет давать продолжительную и существенную усадку. Несмотря на это, для строительства недорогих дачных домиков чаще всего используют именно такой стройматериал.

Клееный брус производят по сложной технологии, которая включает получение досок из бревен, их просушку и обработку, склеивание досок и последующую вырезку бруса. Благодаря этому становится возможным получить стройматериал с определенными свойствами и минимальными значениями усушки и усадки (для дома, построенного из него).

Ниже мы представили сравнительную таблицу, в которой сопоставили цельный и клееный брус по основным, как нам кажется, показателям, среди которых:

• стоимость;
• экологичность;
• долговечность;
• эксплуатационные характеристики и т.д.

Сравнение клееного и цельного бруса естественной влажности

Показатели	Обычный	Клееный
Скорость строительства	+ Широкое распространение цельного бруса позволяет быстро приобрести материал и так же быстро построить дом – Особенности стройматериала естественной влажности после возведения дома требуют проведения дополнительных работ по отделке и острожке	+ Сохранение геометрии клееного бруса сокращает сроки строительства дома до минимума – Нет
Эстетика	+ Гармоничный внешний вид при условии дополнительной отделки – Требуется всесторонняя отделка ввиду усушки материала и теплоизоляции швов	+ Эстетичное решение, не теряющее свой первоначальный вид в процессе эксплуатации – Серьезные не выявлены
Усушка и усадка	+ Нет – При усадке и усушке наблюдается появление значительных трещин	+ Практически не подвергаются усадке ввиду технологии производства клееного бруса – Нет
Поражение грибком	+ При условии дополнительной обработки древесины и проведении отделочных работ древесина может противостоять напору микроорганизмов – Естественная влажность цельного бруса – прекрасная среда для развития грибка	+ Оптимальная влажность клееного бруса положительно сказывается на противостоянии дома грибку – Нет
Долговечность	+ Как и любого деревянного дома при условии постоянного ухода за постройкой – Требует серьезных отделочных работ для увеличения долговечности дома	+ Клееный брус – надежный и долговечный материал, ведь при его производстве учтены все нюансы эксплуатации деревянных домов – Ввиду того, что данный материал появился относительно недавно, долговечность не установлена
Экологичность	+ Цельный брус – такой же экологичный материал, как и оцилиндрованное бревно. Ничего лишнего! – Поражение грибком может негативно сказаться на безопасности эксплуатации	+ Экологичность под вопросом – Для склеивания ламелей используют специальный клей, что вносит свои коррективы – материал с натяжкой можно называть экологичным
Дополнительные затраты при строительстве	+ Простота проведения работ – Необходимость в них	+ Минимальные затраты на проведение отделочных работ – Нет
Эксплуатация дома	+ Настоящий деревянный дом – Отсутствие соединения «шип-паз» увеличивает теплообмен в межвенцовых соединениях. Это сказывается на затратах на отопление	+ Теплый дом. После постройки сразу же готов к вводу в эксплуатацию – Ухудшение циркуляции воздуха и пара через материал негативно сказывается на микроклимате в доме из бруса
Стоимость	+ На такой брус цена обычно ниже всего, если сравнивать со стоимостью профилированного или клееного материала – Большие затраты на отделочные работы	+ Минимальные затраты на отделку и поддержку первоначального внешнего вида дома – Высокая стоимость стройматериала: цена на клееный брус превышает цену на непрофилированный материал в 2-3 раза

Из всего вышесказанного очевидно, что клееный брус обладает явными преимуществами перед обычным – цельным. В свою очередь, материал естественной влажности вполне уместно использовать для строительства дачных домов, не претендующих на высокие эксплуатационные качества. Такой дом будет более экологичным и подойдет для сезонного проживания.

Качество

Сразу хочется сказать о качестве. Как правило такой лес изначально стоит в лесу и сохнет не один год. Бывают случаи когда дерево падает на землю и частично соприкасается с травой. К чему это я? Да к тому что весь по качеству такой лес будет очень не однородный.

Поэтому для переработки такой доски нужно составлять четкие технические условия. В них должно быть все прописано, какие бревна и куда. В своей книге я все расписал, как это правильно делается.

Сейчас же я кратенько упомяну как примерно нужно мыслить:

1. Лес с гнилой сердцевиной нужно откладывать в одну сторону (количество гнили обязательно регламентируется);
2. Лес с заболонной гнилью, тоже может перерабатываться, но количество гнили должно быть регламентированным.

Перерабатывать соответственно нужно с гнилой сердцевиной на мелкие пилматы, с заболонной гнилью можно на брус.

Если говорить про прочность, то конечно зеленка будет прочнее, я бы примерно сказал процентов на 20.

Как правильно выбрать размер пиломатериала

Выбирать размер бруса для строительства необходимо, в первую очередь, по предназначению материала: дома, дачи, бани, др. постройки и отделочные работы. Во вторую, от климата региона:

1. В средней полосе Урала при возведении дома для постоянного круглогодичного проживания в основном выбирают брус 200×200. Материал с таким сечением обладает достаточной прочностью и теплоустойчивостью. Кроме того, он выдерживает все необходимые нагрузки при благоустройстве жилья: крепление оборудования и мебели. В южных регионах строят дом из бруса 150×150 или используют брус 180×180, этого достаточно при мягких климатических условиях. Северные жители выбирают более дорогостоящий и широкий пиломатериал с габаритами 250×250, имеющий оптимальные характеристики для самых холодных зим. Не стоит экономить на строительстве коробки будущего дома. Ведь чем толще стены, тем они будут более устойчивы к низким температурам и ветрам. Не стоит забывать об утеплителе между звеньями. Длина выбирается в зависимости от проекта здания.
2. При строительстве дачных домиков, которые рассчитаны на летний отдых или работы в огородный сезон, используют брус 150x150x6000 или 120x120x6000, в зависимости от времени пребывания и масштабов строения.
3. Для построек хозяйственного назначения выбирают более практичный и недорогой брус 100×100. Длина обычно берётся 2–4 м. Такие размеры заказываются при строительстве сараев, стаек для животных. Для бань или саун применяется брус 100×150. Такие же габариты пиломатериала используются при возведении стен и перегородок внутри дома.
4. В качестве стропильных конструкций, перекрытий пола или потолка, а также в каркасном возведении дома используется брус 50×100. Максимальная длина пиломатериала может достигать 12 м.
5. Лидером продаж на строительном рынке является брус 40×40, применяемый для перекрытия полов, потолков, кровли, каркасов, для изготовления мебели, для отделочных работ. Он также применяется при создании архитектурных строений, скверов, парков, детских площадок. При ремонте используется как брус 40×40, так и брус 50×50.

Длина стройматериала не имеет определённых рамок, в каких-то случаях возможно наличие стыков

Однако в обвязке стен и при перекрытии этажей важно использование цельной строительной единицы. При укладке сруба также необходимо, чтобы каждая из стен имела по несколько монолитных брусьев

В любом случае производитель учитывает пожелание клиента и может изготовить материал с наиболее подходящими размерами.

Среди частных застройщиков пользуется спросом дом из бруса 9×9, полезной площади в таком жилище от 100 до 150 кв. м. Строение возводится одноэтажным, двухэтажным или мансардным. Дом из бруса 9×9 может стать постоянным местом жительства для семьи из 4 человек. Наряду с такими проектами, популярны также малогабаритные постройки из бруса 6×6. Это экономичный вариант без сложных конструкций. Общая площадь помещения составляет 50–70 кв. м. По такому проекту возводятся дачи или небольшие жилые домики, они могут быть выполнены в один этаж или с мансардой. Строятся срубы из различного типа древесины.

Рассмотрим, как влияет на теплопроводность дома размер клееного или профилированного бруса.

Пароизоляция в доме из двойного бруса

Сдвоенный брус является паропроницаемым. Стены «впитывают» лишнюю влагу и равномерно «отдают» ее назад, поддерживая внутри постройки нормальный режим влажности.

Эковата тоже способствует хорошей циркуляции воздуха. Поэтому ответ на вопрос о том, нужна или нет пароизоляция, вполне однозначен – в стенах она не нужна.

Напротив, если поместить пароизоляцию в двойной профилированный брус – пленка будет лишь блокировать циркуляцию воздуха. На ней будет появляться конденсат, который портит утеплитель и сокращает срок его службы. Это разрушает стены.

Поэтому в финских домах принято пароизолировать только перекрытия. И даже это не строгое требование – пленка рекомендована, но необязательна (по крайней мере, в регионах с обычным уровнем влажности).

Общие сведения о пиломатериалах

Термин «пиломатериалы» предполагает собой ряд изделий из древесины определенных размеров и качества.

Деревянная продукция изготавливается путем деления бревен на части с последующей раскройкой. В результате получаются заготовки, деревянные детали и непосредственно сами пиломатериалы.

Категория пиломатериалов по сортименту подразделяется на:

1. Бруски — это изделия толщиной не более 100 мм. Ширина, как правило, составляет менее 200 мм. Бруски нередко применяют для изготовления дверного короба. Также с их помощью выравнивают поверхности.
2. Брусья — имеют ширину более 100 мм и подразделяются на двух-, трех- и четырехкантные.
3. Горбыли — остатки процесса деревообработки. Изделие представляет собой односторонне выпуклую доску. Горбыли используют в качестве основы для постройки ограждений, заборов, чернового пола, лавок и дизайнерских задумок.
4. Обаполы — продукция, получаемая из боковой части бревна после его распиловки. Данный пиломатериал изготавливают из хвойных пород дерева.
5. Шпалы — брусья крупного сечения, которые укладывают поперек полотна железной дороги.

Самым популярным видом деревянных изделий считаются доски различной толщины и длины.

Типы пиломатериалов по способу обработки:

1. Торцованные — обработанная древесина, которой придализаданную длину.
2. Неторцованные — необработанные со стороны торца изделия.
3. Калиброванные — высушенный до определенной влажности и впоследствии обработанный материал в соответствии с заданными размерами.
4. Строганные — получаемые путем обстругивания одной плоскости или двух кромок.
5. Конструкционные — материалы, изготовленные из твердых пород дерева (дуб, лиственница).

По типу распиловки лесоматериалы бывают тангентальной и радиальной распиловки. Первый тип распила производится по касательным к линиям годовых колец ствола на небольшом расстоянии от сердцевины. Второй тип — это распиливание, при котором срез производят через сердцевину бревна.