Материал-Дерево

Дерево применяют как строительный материал для мостов благодаря его широкому распространению, малому объемному весу и простой обработки. Из лесных пород чаще всего используют сосну, отличающуюся прямыми и ровными стволами, небольшой сучковатостью, смолистой и упругой древесиной. Реже находят применение ель, лиственница, кедр, для отдельных элементов дуб.

Наряду с достоинствами древесина имеет существенный недостаток - подверженность гению, в результате чего деревянные мосты быстро выходят из строя. Срок службы деревянного моста из обычного леса с соединениями на вырубках определяется в 8-10 лет, если принимают специальные меры против загнивания. Части моста, расположенные в условиях переменной влажности, подгнивают через 5-7 лет.

Недостатком древесины как строительного материала является также зависимость сопротивления дерева усилием от их направления относительно волокон. Это затрудняет устройство сопряжений элементов и часто лишает конструктора возможности использовать материал по наибольшей прочности. Так, по прочности на сжатие сечение стойки или подкоса может быть принято сравнительно небольшим, однако при опирании на лежень или подушку, которые сжимаются поперёк волокон, рабочие сечения этих элементов приходится увеличивать.

Характерной особенностью древесины является неоднородность. Прочностные характеристики древесины существенно зависит от того, из какой части поперечного сечения и на какой высоте ствола взят образец. На качество древесины влияет также пороки дерева: сучковатость, косослойность и т.д.

К недостаткам древесины относится сокращение размеров при усушке, которая достигает 5% по направлению поперёк волокон. Усушка и слабые сопротивления дерева смятию поперёк волокон приводят к обмятию вырубок к расстройству соединений. Несовершенство соединений в мостах на вырубках требует тщательного наблюдения при эксплуатации соответствующих расходов на содержание и ремонт. Деревянные мосты опасны в пожарном отношении.

Гниения древесины является не естественным процессом старения материала, а болезнью, вызываемой дереворазрушающими грибками. В условиях, исключающих жизнедеятельность грибков, древесина может сохраняться более 1000 лет. Дерево, находящиеся в воде без доступа воздуха, сохраняет все свои качества длительное время. Известные примеры успешной эксплуатации деревянных мостов в течение нескольких десятилетий и в тоже время имеются случаи выхода сооружений из строя через 2-3 года после постройки.

Гниению больше всего подвержены сооружения, возводимые из сырого леса. При высыхании в нем образуются трещины, в которые проникает вода, увлажняющая внутренние слои древесины. Гниение развивается в плохо проветриваемых щелях, неплотных сопряжениях и других местах, в которые попадает влага.

Поиски путей увеличения срока службы деревянных мостов ведут с использованием конструктивных мер и химических средств защиты древесины. Конструктивный путь – переход безврубочным конструкциям и механическая защита ответственных элементов моста от атмосферных воздействий навесами, козырьками, щитками и т.п. Химический способ заключается в антисептировании древесины веществами, убивающими грибки. Это позволяет увеличить срок службы деревянных мостов в два – три раза, однако применение его встречают известные трудности. Наиболее устойчивы маслянистые антисептики, но они дороги и плохо проникают в древесину. Глубокая пропитка древесины в автоклавах под давлением, применяемая на заводах, неудобна для длинных элементов мостов.

Применением антисептированного леса и безврубочных конструкций можно увеличить срок службы деревянных мостов до 15 – 20 лет и более. Ещё долговечнее сооружения из так называемой облагороженной древесины в виде специальной высокопрочной фанеры – деревопластиков.

Следует ожидать, что в ближайшее время будет создана соответствующая база и индустриальные конструкции деревянных мостов получат более широкое распространение.