خصائص الخشب في البناء وفوائده

الخشب:

من أجل المتانة طويلة المدى للمباني الخشبية التاريخية، فإنه يجب على المنشئين والمستخدمين الذين يتعاملون مع هذا الموضوع معرفة خصائص الخشب تمامًا.

الخشب مادة عضوية ومرطبة ومتباينة الخواص، خصائصه الحرارية والصوتية والكهربائية والميكانيكية والجمالية والتشغيلية وما إلى ذلك مناسبة جدًا للاستخدام، ويمكن بناء منزل مريح باستخدام المنتجات الخشبية فقط مع مواد أخرى يكاد يكون من المستحيل، لكن الخشب له بعض العيوب أيضًا. فيما يلي بعض المعلومات القصيرة جدًا حول هذا الموضوع.

خصائص الخشب:

الخصائص الحرارية:

كما نعلم، فإن العديد من المواد تتغير في الحجم مع تغير درجة الحرارة، تتوسع مع زيادة درجة الحرارة هذا يعني التوسع الخطي والحجمي، حيث أن التوسع يؤدي إلى انخفاض في قوة المواد.

حيث أن الصلب غير عضوي وغير قابل للاحتراق، وبالتالي يتمتع بميزة ضد الحريق، ولكن عند استخدامه في المباني، فإنه يتوسع وينهار نتيجة لزيادة الحرارة.

كما ان الخشب لا يتمدد عمليًا هو ضد الحرارة على العكس من ذلك، فمن خلال تأثير الحرارة، يجف ويكتسب القوة، المرة الوحيدة التي يتوسع فيها الخشب قليلاً هي عندما يكون مستوى الرطوبة أقل من 0٪، وهذا مهم علميًا فقط، من الناحية العملية لا ينخفض ​​مستوى الرطوبة في الخشب عن 5٪ حتى في المناخ الأكثر جفافاً.

معامل التوصيل الحراري للخشب منخفض جدًا:

حيث ينقل الألمنيوم الحرارة 7000 مرة ويضيع 1650 مرة والرخام 90 مرة والزجاج 23 مرة أسرع من الخشب، لهذا السبب يتم استخدام الخشب لعمل الملاعب للمباريات ومقابض معدات الأجهزة والسقوف وأغطية الجدران.

الحرارة النوعية للخشب عالية، وهذا يعني أن هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة لزيادة وتقليل درجة حرارة كيلوغرام واحد من الخشب، يتطلب الخشب ما يقرب من ضعف كمية الطاقة الحرارية من الأحجار والخرسانة وبالمثل، هناك حاجة لثلاث مرات من الطاقة لتسخين أو تبريد الفولاذ.

الخصائص الصوتية:

يعتمد عزل الصوت على كتلة السطح، الخشب كمادة خفيفة ليس مثاليًا جدًا لعزل الصوت لكنها مثالية لامتصاص الصوت، حيث يمنع الخشب الصدى والضوضاء عن طريق امتصاص الصوت لهذا السبب يتم استخدامه على نطاق واسع في قاعات الحفلات الموسيقية.

سرعة الصوت في الأخشاب أسرع من الغازات والسوائل، وهي قريبة من سرعة المعادن كما أن فقدان الطاقة الصوتية نتيجة الاحتكاك منخفض بشكل ملحوظ في الأخشاب بسبب خفتها وهيكلها، بسبب هذه الخصائص يستخدم الخشب على نطاق واسع في الآلات الموسيقية.

الخواص الكهربائية:

مقاومة التيار الكهربائي للخشب الجاف تمامًا تساوي مقاومة الفينول فورمالديهايد، حيث يعتبر الخشب المجفف بالفرن عازلًا كهربائيًا جيدًا جدًا إلى حد ما، الخشب المجفف بالهواء هو نفسه.

لسوء الحظ، تنخفض المقاومة الكهربائية للخشب عن طريق زيادة المحتوى الرطوبي، حيث أنه لا يتم ملاحظة الكهرباء الساكنة التي تشكل خطورة على صحة الإنسان في الخشب على عكس المعادن والبلاستيك والمواد الأخرى، لهذا السبب يفضل الخشب كمادة صحية.

الخواص الميكانيكية:

على الرغم من أن الخشب مادة خفيفة، إلا أن قوته عالية جدًا على سبيل المثال، في حين أن قوة الشد للخشب مع جاذبية نوعية 0.6/سم 3 هي 100 نيوتن/مم 2، فإن قوة الشد للفولاذ مع الجاذبية النوعية 7،89/سم 3 هي 500 نيوتن/مم 2.

حيث يعطي قسمة قوة الشد على أساس الجاذبية النوعية طول ونوعية المواد المكسورة، حيث إن هذا الرقم يعني طول تكسير المادة، عند تعليقها نتيجة وزنها، بينما يبلغ طول تكسير الفولاذ في البناء 5.4 كم، والصلب المتحرك بالكروم 6.8 كم، والصلب المقوى 17.5 كم، وطول كسر خشب التنوب 19.8 كم، والخشب الرقائقي المصنوع من الزان 28.3 كم، بالنسبة لهذا النوع من الخصائص، فإنه يتم استخدام الخشب والخشب الرقائقي في الإنشاءات ذات الفجوات الواسعة مثل المراكز الصحية والقاعات الرياضية.

الخصائص الجمالية:

يعتبر الخشب مادة زخرفية عند اعتباره مادة جمالية، كل شجرة لها لونها وتصميمها ورائحتها الخاصة ويتغير تصميم الشجرة وفقًا لطريقة تقطيعها، من الممكن العثور على مواد خشبية مختلفة حسب اللون والتصميم المفضل، يمكن دهنه بألوان أغمق بالورنيش، ويمكن إضفاء لمسات مشرقة عليه.

خصائص الأكسدة:

على الرغم من أن الخشب له خصائص أكسدة بطريقة ما، إلا أنه ليس نوع الأكسدة الموجود في المعادن المعادن تصدأ والخشب لا يصدأ، لمثل هذه الخصائص يفضل استخدام الخشب لتجنب الصدأ عند الضرورة.

خصائص العمل:

من السهل إصلاح الخشب وصيانته، بينما يمكن تجديد الأخشاب القديمة بلمسات خاصة، فإن صيانة وإصلاح المواد الأخرى صعبة للغاية ومكلفة لذلك عادة ما يتم التخلص منها.

تفاوت الأنواع:

يوجد أكثر من 5000 نوع من الأخشاب في العالم، تختلف هياكلها النوعية والميكروسكوبية، وفقًا لذلك، تختلف أيضًا خصائصها الفيزيائية والحرارية والصوتية والكهربائية والميكانيكية، بسبب هذا التنوع، من الممكن العثور على الخشب المناسب للاحتياجات على سبيل المثال، تستخدم الأخشاب ذات الوزن الخفيف لعزل الحرارة وامتصاص الصوت وبالمثل، يتم استخدام الثقيل منها لأغراض البناء.

هل الخشب مقاوم للحريق؟

يعد استيفاء قوانين حريق المباني، خاصة للمباني في المناطق عالية الكثافة، أحد أهم الخطوات في إكمال عملية تشييد المبنى، ولتحسين سلامة المباني بشكل عام وضمان تلبية قوانين البناء يعمل المقاولون على زيادة استخدامهم للأخشاب المقاومة للحريق للمشاريع، حيث أنه من المستحيل جعل الخشب غير قابل للاحتراق مثل المواد غير العضوية، لكن من أجل منع الأخطار المحتملة، فإنه يمكن معالجة الخشب في بعض مثبطات الحريق.

تمت معالجة الخشب المقاوم للحريق بمواد كيميائية مقاومة للحريق لإنتاج منتج يقاوم الاشتعال ويبطئ انتشار الحريق بشكل كبير، ويتم أيضًا اختبار العديد من المنتجات الخشبية المقاومة للحريق للتحقق من متانتها في الرطوبة العالية والحرارة، كما يمكن تقسيم مثبطات الحريق إلى فئتين: طلاء ومواد كيميائية وأملاح قابلة للذوبان في الماء مشربة في هيكل الخشب.

حيث تستخدم الطلاءات لتقليل تكوين الغازات المتطايرة والقابلة للاشتعال من خلال تعزيز التحلل السريع لسطح الخشب للفحم والماء، كما أنها تحمي سطح الخشب من الأملاح القابلة للذوبان في الماء بدرجة حرارة عالية، مثل ثنائي فوسفات الأمونيوم ورباعي بورات الأمونيوم وأسيتات الصوديوم والسيليكات القلوية والبوراكس، وتستخدم ضد مخاطر الحريق في الخشب ويمكن تشريب الخشب بهذه المواد الكيميائية، كما يمكن أن يساهم هذا النوع من العمليات في زيادة نقطة الاحتراق ويؤخر انتشار اللهب واختراقه.

تقلل مثبطات الحريق فقط من قابلية الخشب للاشتعال وتبطئ أو تقضي على الاحتراق التدريجي، فهي لا تمنع الاحتراق كليًا في وجود مصدر خارجي للنار، في هذه الحالة، لا يحترق الخشب بمجرد إزالة مصدر خارجي للهب.