Mediena - tai seniausia ir viena iš labiausiai paplitusių natūralių statybinių medžiagų, kuri išlaiko savo populiarumą iki šių dienų. Jos universalumas, lengvas apdirbimas ir išskirtinės savybės daro ją nepakeičiama įvairiose statybos ir apdailos srityse.
Mediena skirstoma į dvi pagrindines grupes: lapuočius (pvz., ąžuolas, klevas, riešutas) ir spygliuočius (pvz., pušis, eglė). Kiekviena medienos rūšis pasižymi skirtingu kietumu, tankiu ir išvaizda, o tai ypač svarbu naudojant ją vidaus apdailai. Dažniausiai lapuočiai medžiai naudojami staliaus darbams ir interjero apdailai, o spygliuočiai - statybinėms konstrukcijoms.
Perdangos yra svarbios pastato konstrukcinės dalys - tai horizontalios vidaus konstrukcijos, kurios atskiria pastato aukštus. Jos sujungia išorės ir vidaus sienas, o karkasiniuose pastatuose - ir kolonas, užtikrinant pastato tvirtumą ir stabilumą. Perdangų tipas dažnai lemia pastato konstrukcinę sandarą, jo techninius ir ekonominius rodiklius. Medinės perdangos yra ypač ekonomiškos dėl paprasto ir greito montavimo, nereikalaujančio didelių darbo sąnaudų.
Medienos sandara
Medienos sandara gali būti nagrinėjama tiek makroskopiniu, tiek mikroskopiniu lygmeniu. Svarbiausios medienos makrostruktūros dalys, kurios dažniausiai matomos plika akimi skersiniame pjūvyje, yra šerdis, branduolys, balana ir žievė.
- Šerdis: Tai kamieno centrinė dalis, kurios skersmuo paprastai siekia 2-5 cm. Ji yra susidariusi per pirmuosius medžio augimo metus.
- Branduolys ir balana: Daugumos medžių rūšių mediena skersiniame pjūvyje yra vienodos spalvos. Tačiau kai kurių medžių rūšių centrinė dalis (branduolys) yra tamsesnė, o išorinė (balana) - šviesesnė. Balana yra jaunesnė ir mažiau brandi medienos dalis. Medžiai, turintys aiškiai matomą branduolį, vadinami branduoliniais, o tie, kurių mediena visame pjūvio plote yra vienodos spalvos, - balaninėmis.
- Žievė: Ji atlieka apsauginę funkciją, saugodama medį nuo išorinių poveikių. Vidinis žievės sluoksnis vadinamas luobu.
- Brazdas: Tai gyvų ląstelių žiedas, esantis tarp luobo ir balanos. Medžiui augant, brazde formuojasi naujos ląstelės, dėl ko medis storėja.
Normaliai augusio medžio skersiniame pjūvyje matomi koncentriški medienos sluoksniai, vadinami metinėmis rievėmis. Kiekviena rievė rodo metinį medžio prieaugį. Spygliuočiai medžiai taip pat turi sakotakius - vertikalių ir horizontalių, sakais užpildytų, kanalų sistemą.
Mikroskopiniu lygmeniu mediena sudaryta iš smulki, daugiausia negyvų ląstelių. Ląstelių sienelės, pagamintos iš celiuliozės, su laiku sustiprėja dėl lignino. Ląstelės tarpusavyje susijungia per poras.
Spygliuočių mediena pasižymi paprastesne ir griežtesne struktūra, o lapuočių medieną sudaro įvairesnės ląstelės ir elementai.
Medienos savybės, reikalingos perdangoms
Renkantis medieną perdangoms, svarbu atsižvelgti į jos specifines savybes:
Drėgmė
Mediena geba kaupti ir atiduoti vandenį. Jos drėgnis - tai vandens kiekis medienoje, išreikštas procentais nuo jos svorio. Šviežiai nukirsta mediena yra drėgnesnė nei leidžiama standartuose, todėl ji yra džiovinama. Išdžiovinta mediena turi būti laikoma sausose vietose.
Skiriami keli medienos drėgmės laipsniai:
- Šviežiai nukirsta: 50-100 %
- Šlapia: 30-50 %
- Drėgna: 20-30 %
- Orasausė: 15-20 %
- Kambario sausumo: 8-12 %
- Visiškai sausa: apie 0 %
Taip pat naudojamos sąvokos: transportinis drėgnis (20-22 %), eksploatacinis ir gamybinis drėgnis.
Nuodžiūvis ir išbrinkis
Džiūdama mediena traukiasi, mažėja jos matmenys ir tūris - tai vadinama nuodžiūviu. Jis vyksta išgarinant higroskopinę drėgmę (kai drėgnis mažesnis nei 30 %). Sugerdama drėgmę, sausa mediena didina savo matmenis ir tūrį.
Higroskopiškumas
Tai medienos savybė siurbti drėgmę iš aplinkos. Vanduo medienoje gali būti higroskopinis (ląstelių sienelėse) arba kapiliarinis (ląstelėse ir tarp jų). Didžiausia medienos higroskopiškumo riba yra apie 30 % higroskopinio vandens.
Tankis
Tankis (ρ) - tai masės kiekis tūrio vienete. Kuo didesnis medienos tankis, tuo ji atsparesnė lenkimui, trinčiai ir skėlimui. Konstravimui, įskaitant perdangas, naudojamos medienos, kurios tankis yra apie 480 kg/m³.
Šiluminės savybės
Medienos šiluminės savybės apibūdinamos šilumos talpa (gebėjimu sugerti šilumą), šilumos laidžiu (kaip greitai šiluma per ją sklidžia) ir temperatūrinėmis deformacijomis.
Akustinės savybės
Garso sklidimo greitis medienoje priklauso nuo medžio rūšies, kokybės ir krypties pluošto atžvilgiu. Greičiausiai garsas sklinda išilgai pluošto. Didėjant medienos drėgnumui ir temperatūrai, garso sklidimo greitis mažėja.
Mechaninės savybės
- Gniuždymas: Mediena gana gerai atlaiko gniuždymą, todėl dažnai naudojama gniuždomoms detalėms. Konstravimui naudojamos medienos stipris gniuždant siekia 44,5 - 48,5 MPa. Sausa mediena yra 2-2,5 karto atsparesnė nei ką tik nukirsta.
- Tempimas: Mediena pasižymi dideliu atsparumu tempimui išilgai pluošto (50-270 MPa), tačiau tempiant skersai pluošto šis stipris yra 20 kartų mažesnis.
- Lenkimas: Konstrukcinės medienos (eglės, pušies) stipris lenkiant yra 79,5 - 86 MPa.
Kietumas
Kietis rodo medienos atsparumą įsmigimui ar įspaudimui. Pagal Brinelio skalę, eglės kietis yra 1,3, o pušies - 1,6.
Gebėjimas laikyti vinis ir medvaržčius
Tai labai vertinga medienos savybė, užtikrinanti tvirtą sujungimų laikymąsi dėl pluošto suspaudimo ir atsirandančios trinties.
Medienos savybės: įvadas ir sąvokos
Medienos stiprumui didelės reikšmės turi jos sluoksniuotumas. Atsparumas suspaudimui ir tempimui yra maksimalus pasluoksniui, o persistūmimui - statmenai sluoksniams.