Дървесината е традиционен природен строителен материал, прилаган от дълбока древност. В живо дърво се различават корен, стъбло и корона. Промишленото значение на дървесината се дължи на стъблото, коео съставя от 70 % до 90 % от обема на дървото.

 Дървесината се използва във всички области на строителството. Това е строителен материал, който намира място в изграждането на временни сгради, павилиони, хангари, навеси, покривни конструкции, промишлени постройки за помещаване на сухи технологии, открити трайни суоръжения, инвентарни кофражи, скели, минни подпори, траверси, ландшавни и паркови съоръжения, външни и вътрешни облицовки на сгради и подови настилки.

 Ефективно се използват и дървесните отпадаци, като стърготини, стружки и влакна, които чрез използването на лепила служат за произвеждане на пресовани плочи.

 От дървесината се произвеждат етилов и метилов  алкохол, хартия, картон, органични киселини, брикети от стърготини и други продукти.

ОСНОВНИТЕ ПРЕДИМСТВА НА ДЪРВЕСИНА И ДЪРВЕН МАТЕРИАЛ СА:

»    Просто, лесно и бързо добиване и транспортиране.

»    Просто, бързо и лесно ръчно или машинно изработване на изделия и конструкции.

»    Малка обемна маса и като резултат много леки конструкции.

»    Изпълнение, независещо от сезона.

»    Реализиране на прости, здрави и сигурни съединения.

»    Пълно удовлетворяване на изискванията за сглобяемо строителство.

»    Нисък коефициент на топлопроводност, добри топлоизолационни свойства.

»    Практически нулев коефициент за линейно температурно разширение по влакната. Отпада необходимостта от температурни фуги в конструкции.

»    Химическа устойчивост. Възможност за прилагане без защитна обработка в хумически слаби и средно агресивни среди.

»    Добри акустични свойства.

»    Достатъчна дълготрайност при спазване на техническите условия за изработване и експлоатация.

 Националното строително законодателство (НСЗ) регламентира проектиране на носещи строителни конструкции от иглолистни (бор, ела) и широколистни (дъб, бук, ясен) дървесни породи.

 Дървесината се влага в строителни конструкции във вид на естествени стволове или обработена (фасонирана). Също така в стандартизирани по размери изделия (дъски, талпи, греди, бичмета, летви), както и във вид на шперплат и плочи.

СЪСТАВ И СТРОЕЖ НА ДЪРВЕСИНА И ДЪРВЕН МАТЕРИАЛ:

 СЪСТАВ на дървесината:

 Дървесината се състои от тъкани, образувани от структурни клетки и от паренхимни клетки. Структурните клетки образуват скелета и осигуряват якостта на дърво. Паренхимните клетки провеждат сокове от корена към клоните за натрупване на  хранителни вещества и образуват сърцевинни лъчи и смолни канали. Основни съставкни части на дървесното вещество са щелулоза (50-60 % от общата маса), хемицелулоза и лигнин.

 Техническите свойства на природната дървесина се определят от строежа – макроструктура и микроструктура. Като цяло дървесината има сложен строеж, тясно свързан с физико-механичните свойства на материала.

 СТРУКТУРА на дървесината:

 Тя се разделя в две направления, които са Макроструктура и Микроструктура. Природната дървесина притежава ясно изразена влакнеста анизотропна структура.

Макроструктура – В напречен разрез на дървесно стъбло се различава беловина от млади клетки, ядро от измрели клетки и сърцевина от клетки с тънки стени. Кората предпазва дървото от механични повреди и съдържа вътрешен слой от лико, провеждащ хранителни вещества от короната надолу.

 Дървесината нараства чрез концентрични годишни слоеве. Годишен слой (кръг) включва вътрешна светла част от есенно-летни клетки с тънки стени (ранна дървесина) и външна тъмна част (късна дървесина).

Микроструктура – Живите клетки на дървесина включват протоплазма, ядро, обвивка и клетъчен сок. Протоплазмата е зърнеста прозрачна резтеглива слуз (растителен белтък) от въглерод, водоро, кислород, азот и сяра. Ядрото съдържа и фосфор. Клетъчната обвивка се състои основно от целулоза. Втвърдяването на клетка се дължи на образуване на лийнин в обвивката. Нееднородността в микроструктурата на природната дървесина обуславя разликата между надлъжно съсъхване и набъбване в порядък 10 – 20 пъти и разлика в коравината от 20 до 40 пъти.

ДЪЛГОТРАЙНОСТ И ПРЕДПАЗВАНЕ НА ДЪРВЕСИНА И ДЪРВЕН МАТЕРИАЛ ОТ РАЗРУШАВАНЕ:

 За осигуряване на дървена конструкция с необходимата дълготрайност се вземат под внимание редица взаимно свързани фактори. Условията на околната среда се оценяват на етап проектиране за определяне на тяхната значимост за дълготрайността и за предвиждане на съответни мерки за защита на материалите.

 Факторите, отчитани при осигуряване дълготрайността на дървените конструкции са:

1. Проектно предназначение;
2. Изискванията, предявени към работата на конструкция;
3. Очаквани условия на околната среда;
4. Състав, свойства и екплоатационни качества на материалите;
5. Форма на елементите и конструктивно оформяне;
6. Качество на изработка и ниво на контрол;
7. Специални мерки за защите;
8. Очаквано ниво на поддръжка през време на експлоатационния период.

 Дървесината и материалите на целулозна основа трябва или да имат достатъчна естествена дълготрайност според изискванията на стандарта EN 350-2 за съответната рискова категория. Също така могат да бъдат защитени чрез обработка, избрана по документ prEN 460.

 Дълготрайноста на строителните конструкции и изделията от дървесина за експлоатационни условия се осигурява чрез предварителна обработка. Тя включва изсушаване и импрегниране с антисептици (отрови за гъби). Има и високи изисквания към антисептиците и те са:

• Висока токсичност към гъби;
• Водоустойчивост;
• Способност за добро проникване;
• Безвредност за обитателите и за домашните любимци на обитателите.

 Водоразтворими антисептици се прилагат за повърхностно импрегниране на екслоатирана на сухо дървесина.

 Маслените антисептици, като креозот и каменовъглен катран са горими и отделят силна миризма. Прилагат се за обработка на дървесина, която е предвидено да бъде експлоатирана на открито (траверси) или в почва/вода (стълбове, пилови) предварително затоплени до температура от 120 градуса или да бъдат използвани в автоклавни условия.

 Антисептичните пасти (битумни, силикатни) включват свързващо вещество, разредител и запълнител. Прилагат се за дървени строителни елементи, които ще се използват във влажна среда. Примерно да са в контакт с почва или да са изложени на външните атмосферните влияния.

СТРОИТЕЛНИТЕ ДЪРВЕСНИ ПОРОДИ СА:

БОР – Светла или кафява дървесина (бял или черен бор). Тънки ясни годишни кръгове, праволинейни влакна. Високото съдържание на смола предпазва от гниене и съзвъждане на микроорганизми. При разтежа долните клони на бора окапват, но чеповете зарастват напълно, което осигурява прав плътен ствол. Лесна механична обработка. Широко се прилага в строителството (талпи, греди, траверси, всички дървени конструкции) и в мебелното производство.

ЕЛА – Светложълта дървесина с по-тъмни годишни кръгове и праволинейни влакна. Ядрото не е оцветено, лесно се разрушава при влага. По-ниска механичка якост в сравнение с боровата. Прилга се основно за скели, настилки, опаковки.

СМЪРЧ / ЧАМ – Жълтеникава дървесина с ясни годишни кръгове. Няма ядро, лесно се обработва. Употребява се за покриви, дюшеме, дограма.

ДЪБ – Прав ствол с плътна, твърда и жилава дървесина, ясно изразени годишни кръгове, широки пори и устойчивост при атмосферни въздействия. Ядрото е кафяво с развити сърцевидни лъчи. При продължителен престой във вода дървесината на дъба потъмнява. Дъб се употребява за самостоятелни елементи (подпори, пилоти, траверси, врати, паркетини), за отговорни малки части (дюбели, клечки, подложки, възглавници) и за производство на фурнир.

БУК – Твърда и тежка дървесина, белезникава с розов оттенък и дребни пори. Лесно се цепи, разрушава се от променлива влажност, но във водна среда се запазва добре. Бук се ползува за конструкции с малки отвори, за направа на отделни носещи елементи и паркетини.

ЯСЕН – Светлокафяво ядро и тесни сърцевидни лъчи. Годишните кръгове се виждат при всички разрези. Плътна и здрава дървесина, употребявана в производство на вагони и мебели.

ФИЗИЧНИТЕ СВОЙСТВА НА ДЪРВЕСИНА И ДЪРВЕН МАТЕРИАЛ СА:

ЦВЯТ И СТРУКТУРА – По тези белези могат да бъдат определени качеството на материала и вида на дървото. Например ядрото на бора и дъба е ярко оцветено, при елата липсва оцветяване.

ВЛАЖНОСТ - В дървесина влагата се съдържа в свободно и в хридроскопично състояние. Съдържание на вода W > 35 % в прясно отсечено дърво. W = 15 – 20 % за въздушно изсъхнало дърво, W = 8 – 13 % за изсушено в помещение дърво. Влагата влияе върху плътността, обемната маса и механияната якост на материала. Качествата на строителната дървесина са стандартизирани за влажност W = 12 %. От значение е дали дървесината се оставя да изсъхне или се изсушава принудително. Неравномерното изсъхване или изсушаване на природния материал предизвиква изкорубване и напукване на строителните елементи. Разликата между изсушаване в радиална и в тангенциална посока, а също неравномерно изсъхване на дървесина развиват вътрешни напрежения. В началния период от изсъхването външната част на дървен елемент се опъва напречно на влакната и развива външни пукнатини, вътрешната част е натисната. Обикновено впоследствие напрежението сменя знак и се образуват вътрешни пукнатини.

ХИДРОСКОПИЧНОСТ – Поглъщане на влага от въздуха резултира в промяна на размерите, формата и теглото на елемент от дървесина. За понижаване на хидроскопичността върху елементи от дървесина се нанася защитен слой от лакове и бои.

СЪСЪХВАНЕ И НАБЪБВАНЕ – При влажност W < 35 %  настъпва намаляване на обема на дървесината – съсъхване. При поемане на влага дървесината нараства в обем – набъбване. Изменението на обема от съсъхване и набъбване е от голямо значение за дървените коснтрукции. При съсъхване дъските се изкривяват с изпъкналата страна към сърцевината, при набъбване се изкривяват към беловината. Дъски от подови настилки, ковани с ядрото нагоре, се запазват недеформирани по-дълго време, поради по-голямата и по-ниската изтриваемост на ядрото.

ПЛЪТНОСТТА - Характеризира съдържанието на дървесно вещество в единица обем и е косвен показател за якостта на дървесината. Плътността и механичното съпротивление са в пряка зависимост от съдържанието на късна дървесина в годишните слоеве.

ОБЕМНА МАСА - Различава се ибемна маса на мокра, прясно отсечена, въздушно, стайно и абсолютно съха дървесина. В строителството се прилага дървесина с влажност W < 15 %.

ТВЪРДОСТ – Твърдостта определя в голяма степен строителното приложение на даден дървен материал. Много твърди (габър, акация, круша) и твърди дървесни породи (дъб, бук, бряст, орех, ясен) се употребяват, когато не е необходима голяма обработка или когато материала е изложен на изхабяване – дървени пилоти, дървени мостови настилки и пр. Меки породи (липа, топола, иглолистни) се употребяват, когато материалът се обработва и кове – дограма, кофраж, покривни конструкции.

РЕАКЦИЯ НА ОГЪН – Комплексният количествен показател „реакция на огън“ изразява поведението на изцяло органични или с органично съдържание строителни продукти при начална пряка огнева атака и резултантно термично разлагане до допринасяне за развитието на неконтролиран огън, какъвто е пожарът.

 Частните свойства на продукти, отчитани при определяне реакцията им на огън са:

1. Време на запалване;
2. Дължина на разпространение на пламък;
3. Отделяне на топлина за нормиран период от време;
4. Генериране на дим.

 Тези свойства съществуват на начална фаза от развитието на вътрешен пожар. Това е важи, когато е в нехерметичен строителен обем, в която фаза продукти органични или с органично съдържание могат да имат принос към развитието на пожар в строежа. Нормирани са 7 класа по реакция на огън, означени A до F. Дървесина и панели на дървесна основа без огнезащитна обработка спадат към клас D.

 Реакцията на огън се отчита и при нормиране на изисквани граници на огнеустойчивост за основните строителни конструкции.