Текст книги "Большой справочник столяра. Все виды столярно-плотницких работ своими руками"

Ствол дерева состоит из сердцевины и окружающих ее концентрических колец, которые представляют собой годичные слои дерева. Структура сердцевины – это заросший начальный побег дерева. У лиственных пород она тянется извилисто вдоль ствола дерева, а у хвойных – прямо. Темная и рыхлая ткань сердцевины – наименее ценная часть ствола, поскольку с нее начинается загнивание растущего дерева, в результате чего в нем образуется дупло.

При раскрое дерева на доски, бруски, прочие декоративные заготовки учитываются характерные особенности строения ствола: различная ширина его годичных колец, неравномерная и контрастная окраска, расположение и протяженность сердцевинных лучей. Все эти свойства важны при изготовлении мебели и использовании заготовок дерева в декоративных целях.

Рисунок текстуры может меняться в зависимости от плоскости резания. Различается радиальная плоскость резания (параллельно сердцевинным лучам) и тангенциальная (перпендикулярно сердцевинным лучам). При обработке дерева учитываются строение и размеры анатомических элементов, их направление относительно оси (прямоволокнистое, косослойное, свилеватое, запутанно-волокнистое), а также форма ствола и контраст в окраске ранней и поздней древесины.

Место среза по длине ствола может быть вершинным, средним или комлевым.

Дальнейшая обработка (строгание или лущение) также влияет на рисунок текстуры. Большинство пород (дуб, ясень, палисандр, красное дерево, орех и т. п.) дают красивый рисунок при любом методе обработки. Например, древесина дуба очень интересна и на тангенциальном, и на радиальном разрезах. Но некоторые породы деревьев требуют лишь определенного способа отделки.

В деревообрабатывающей промышленности эксплуатируются 9 основных вариантов выделки текстуры древесины.

1. Поверхность древесины равноокрашенная, со слабозаметным направлением волокон и без выраженного рисунка. Такую текстуру имеет древесина березы, липы и груши при обработке строганием и лущением. Применяется в качестве облицовочного материала.

2. Текстура со штриховым рисунком с мелкими однородными штрихами. Получается в результате разрыва сердцевинных лучей у древесины бука и ряда других пород.

3. Муаровый рисунок характерен для красного дерева, волнистого клена и березы. Он образуется в результате радиального разреза, который вскрывает сосуды и образует обрывающиеся полосы на срезе с интересной игрой цветового контраста.

Совет мастера

Сконцентрированные вокруг сердцевины в виде колец годичные слои определяют возраст дерева. Они неоднородны по окраске, ширине и плотности: ближе к сердцевине они светлее. Годичные слои словно пронизаны так называемыми сердцевинными лучами, что хорошо видно на кольцевом срезе дерева. Особенно заметны они у дуба, клена, чинары и бука. Эти лучи в сочетании с кольцами задают определенный рисунок на поверхности древесины, который в научной терминологии называется текстурой дерева. Чем разнообразнее оттенки и структура волокон, тем богаче текстура дерева и тем большую ценность оно представляет собой для производства.

4. Текстура с полосатым рисунком образуется на радиальных разрезах у хвойных пород, красного дерева, ореха, палисандра, цебрано и др. Эти породы отличаются ярко выраженной контрастностью окраски ранней и поздней древесины: узкие и широкие темные полосы чередуются со светлыми.

5. Древесина с ненормальной формой ствола (свилеватая древесина березы, клена, красного дерева) дает на радиальном срезе волнистый рисунок. Подобный узор получается также путем фигурной волнистой обработки древесины березы, ясеня и некоторых других пород методом лущения с использованием специального режущего инструмента.

6. Текстура с V-образным рисунком наблюдается на тангенциальном разрезе древесины хвойных пород, ясеня, дуба и ореха. Этот рисунок создается годичными слоями, которые попадают в разрез в виде параболических (дугообразных) линий неправильной формы. Здесь сердцевинные лучи почти не видны, поэтому не влияют на характер рисунка.

7. Тангенциальный разрез таких лиственных пород, как орех, карагач и других (при ненормальных условиях роста дерева) дает криволинейный рисунок текстуры, который отличается хаотически переплетающимися линиями и пятнами.

При обработке комлевой части капов или наплывов лиственных пород (например, ореха) образуются разновидности криволинейного рисунка – раковинный и наплывный, которые обладают ценными декоративными качествами.

8. При обработке многих пород древесины путем тангенциального среза получается листообразный рисунок с замкнутыми эллипсовидными линиями неправильной формы.

9. Текстура с сучковатым рисунком образуется при обработке древесины, содержащей значительное количество сучков (сосна, ель, акация и др.). Узор имеет несколько отдельных центральных пятен от сучков, окруженных концентрическими окружностями темноокра-шенной древесины.

Особенно красивый рисунок получается у древесины остролистого клена. Этот узор называется «птичий глаз» и состоит из нескольких мелких «глазков» диаметром 2–5 мм. Он образуется в результате поворота волокон около места возможного образования сучка. Древесина карельской березы дает еще один вариант такого рисунка с хаотично расположенными темно-коричневыми штрихами, образующимися клетками сердцевинных лучей.

Поскольку древесина разных пород неоднородна по своим физическим и механическим свойствам, ее используют в различных направлениях. В столярно-плотницком производстве применяются как хвойные, так и лиственные породы дерева.

Хвойные породы

Древесина хвойных пород имеет малый удельный вес, отличается прямослойностью и хорошо поддается обработке. В ней содержатся смолистые вещества, благодаря чему древесина более стойка к загниванию, поражению грибом и жуками-древоедами и т. д. В работах чаще всего используются ель, сосна, лиственница, пихта и кедр сибирский.

Самая распространенная из прочих хвойных пород – сосна. Ее стволы имеют практически идеальную форму, а в высоту это дерево в возрасте 120–150 лет достигает 40 м. Древесина сосны хорошо обрабатывается, склеивается и окрашивается. Ее применяют как в жилищном строительстве, так и в мебельном производстве, а также в изготовлении фанеры.

На втором месте по популярности – ель. У этого дерева стволы круглые и прямые, а в возрасте 120–150 лет растение достигает в высоту до 50 м. Древесина ели однородна, имеет приятный белый цвет и малую смолистость. Единственный ее недостаток – большая сучковатость. Обычно этот материал используется для изготовления срубов, настилов, дверей, наличников, плинтусов и мебели.

По механическим свойствам к сосне ближе всех кедр сибирский. У него прямой ствол, который в диаметре порой достигает 2 м. Древесина кедра плотная и прочная, но несколько липкая и мягкая. Она хорошо противостоит гниению и поддается обработке.

Древесина лиственницы обладает большой прочностью (на 30 % выше, чем у сосны) и стойкостью к гниению, но она тяжелее сосновой. Ее используют для изготовления столярных изделий.

Пихта обладает меньшей плотностью, чем у сосны. Ее древесина склонна к повышенному короблению и растрескиванию, поэтому данный материал реже прочих применяют в столярном деле.

Лиственные породы

Из лиственных пород в столярно-плотницком деле применяются дуб, осина, береза, клен, бук и ясень.

Дуб в силу своей высокой прочности используется в изготовлении полов, дверей, различных столбов, для обшивки домов и пр. Но его плотная структура затрудняет процесс обработки, эту древесину одинаково трудно пилить, строгать, долбить и сверлить.

Красивой текстурой обладает ясень. К тому же его древесина мало растрескивается. Этот материал можно использовать для изготовления лестниц, перил, оконных ставней, а также для выполнения рукояток инструментов.

У березы тонкослойная древесина, но очень твердая и однородная по строению. Данный материал применяют для изготовления фанеры, древесно-слоистых пластиков, древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также для создания паркета и предметов мебели.

Древесина осины и липы достаточно прочная, но неустойчивая к воздействию влаги, поэтому из нее не рекомендуется делать наружные элементы – двери и переплеты.

Этот материал широко используется, как и круглый лес, для выполнения срубов, а из досок и брусков изготавливается настил для полов, обшиваются потолки, делаются перегородки и мебель. Древесина липы традиционно применяется в изготовлении наружных резных работ: из нее делаются наличники, карнизы, детали, украшающие перила и пр.

Клен обладает плотной, даже твердой древесиной, имеет красивую текстуру. Он не так распространен, поэтому используется только в местах массового произрастания. Из него можно делать срубы, доски, этот материал следует использовать для различных строительных работ. Из него также делаются колодки стругов.

Бук обладает прекрасными качествами, но распространен только в южных районах нашей страны. Здесь из его древесины изготавливаются колодки стругов, паркет, шпон и фанера. Древесина этого дерева очень твердая и плохо поддается ручной обработке.

Кроме перечисленных пород дерева, в столярном деле применяются, хотя и значительно реже, такие местные породы, как граб, орех, груша и рябина. Из «импортных» – секвойя, красное и черное дерево, палисандр и бакаут. Поскольку последние обладают довольно высокой стоимостью, то их использование ограничивается изготовлением предметов мебели.

Поскольку древесина подвержена воздействию тепла, холода и влажности, она часто загнивает, поэтому ее необходимо обрабатывать различными антисептиками. Чаще всего этот материал начинает гнить под воздействием домового грибка, который появляется в сыром и непроветриваемом месте. Поэтому древесину необходимо хранить в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Но если грибок все-таки появился на древесине, то в первую очередь нужно соскоблить или срубить зараженную часть и сжечь ее, а инструмент продезинфицировать. Остальную часть, оставшуюся неповрежденной, необходимо сначала просушить, а потом обработать антисептиками. Процесс сушки может занять весь теплый период года, но иногда, если древесина сильно заражена, требуется более длительное проветривание – до 1 года.

Не меньшую опасность для дерева представляют жуки-древоеды – точильщики. Они могут завестись в сухой древесине стен, пола и мебели, в бревнах и досках. В этом случае помогут только антисептики.

Желательно антисептическую обработку древесины проводить заранее – на стадии заготовки материала, предотвращая тем самым развитие гнили. В качестве профилактических средств применяются специальные антисептики, токсичность которых не должна превышать допустимых норм. Препарат не должен иметь неприятного запаха, разрушать древесину, затруднять ее отделку, вызывать коррозию металла и пр. Перед применением препарата необходимо обезопасить себя: надеть защитный халат или комбинезон, прорезиненный фартук, резиновые перчатки, защитные очки и респиратор или маску (марлевую повязку). Если работа будет проходить в помещении, то предварительно нужно убрать из него продукты питания, удалить людей и животных. После обработки одежду следует постирать, а также принять душ с мылом.

Антисептики против грибка

Этими антисептиками нужно обрабатывать древесину в три приема через каждые 2–3 часа. При необходимости обработку можно продлить, чтобы древесина пропиталась на глубину не менее 1–2 мм.

Антисептики растворяются либо в воде, либо в масле. К водорастворимым относятся фтористый и кремнефтористый аммоний, кремнефтористый натрий. Все они практически не имеют запаха и широко используются в самостоятельных строительных работах. Водные растворы антисептиков наносятся на древесину кистью или опрыскивателем.

Фтористый натрий представляет собой белый порошок, который используется в виде 3–4%-ного водного раствора. В горячей воде (не выше 80 °C) он растворяется лучше. Раствор не окрашивает древесину и не снижает ее прочности, но металл корродирует (ржавеет). С помощью этого средства можно обрабатывать элементы дома, а также материалы и изделия (чаще всего плиты) из стружек и опилок, камыша или торфа.

Кремнефтористый натрий – порошок, который может быть белого или светло-серого цвета с желтоватым оттенком. Его растворимость в воде с температурой 20 °C составляет 0,7 %, а с температурой 80 °C – 1,8 %. В раствор рекомендуется добавлять кальцинированную соду, фтористый натрий или жидкое стекло. Нельзя смешивать с известью, мелом, гипсом и цементом, поскольку препарат теряет свои антисептические свойства (это относится и к ранее описанному средству). Рецепт приготовления раствора указывается на этикетке. Используется антисептик так же, как и фтористый натрий.

Кремнефтористый аммоний продается в виде порошка белого цвета без запаха, но его токсичность выше токсичности фтористого натрия. Он не окрашивает древесину и не снижает ее прочности и даже придает ей огнестойкость.

Растворимость в воде с температурой 25 °C составляет 18,5 %, а при 75 °C – 32,5 %. Концентрация раствора – 8 %. Единственный недостаток антисептика – он быстро вымывается водой.

Антисептики против насекомых

Для уничтожения личинок и жуков необходимо обрабатывать древесину антисептиками регулярно в теплый период года.

Материал рекомендуется хорошо пропитать антисептиком, нанося его на поверхность распылителем или кистью. Операцию нужно повторить 3–4 раза с промежутками в 2 недели. Если в древесине имеются отверстия, проделанные насекомыми, то из них сначала нужно удалить древесную пыль тонкой проволочкой, а потом впрыснуть в них антисептик.

Основные средства в борьбе с жуками-древоедами – хлорофос и хлородан. Хлорофос можно смешивать с водой в любых соотношениях, но для обработки древесины лучше применять растворы 10 %-ной концентрации. У него резкий, но быстро выветривающийся запах.

Хлородан можно растворять в органических растворителях, в воде он не растворяется. У него незначительный запах. В продаже встречается в виде 65 %-ного дуста, смешанного с маслом и эмульгатором. Этот концентрат необходимо разбавлять водой до нужной консистенции.

К этой категории относятся кряжи, подтоварники, жерди и бревна. Кряж вырубается на нижней, комлевой части ствола дерева. Он имеет длину 4 м. Чтобы кряжи быстрее сохли и в них не завелся жук-древоед, рекомендуется очищать их от коры прямо на месте заготовки.

Подтоварником называются тонкие стволы деревьев толщиной в верхнем сечении 8-11 см, а жердями – те же стволы, но толщиной 3–7 см.

К бревнам относятся отрезки ствола в верхнем отрезе. Их диаметр может быть разным, и в зависимости от этой характеристики все бревна делятся на мелкие, средние и крупные. К мелким относятся бревна диаметром в верхнем отрезе 6–3 см (у хвойных пород) и 8-13 см (у лиственных); к средним – 14–24 см; к крупным – 26 см и более. В каждой из этих групп бревна подразделяются на сорта в зависимости от их длины и наличия сучковатости и прочих дефектов. Длина бревен составляет от 3 м до 6,5 м. Градация по сортам производится через каждые 50 см. В строительстве в основном используются длинные бревна 2-го и 3-го сорта.

Любую из описанных разновидностей круглого леса необходимо правильно хранить, подняв над уровнем земли на 50 см и выше. Это позволит защитить его от влаги, а также убережет от поражения грибком и жуком-древоедом. Дополнительно рекомендуется торцы круглого лесоматериала замазать глиной, известью или мелом, чтобы они не растрескивались. Кроме того, желательно держать лесоматериал (особенно бревна) под навесом в тени, закрыв со всех сторон специальными щитами, толем, рубероидом, пергамином и т. д. При длительном хранении необходимо систематически осматривать лесоматериал и обязательно обрабатывать антисептиком против грибка, гнили и жука-древоеда.

Бревна и кряжи после естественной сушки подвергаются распиливанию в продольном направлении по нескольким параллельным плоскостям. Методом распила производится различный пиломатериал: доски, горбыль, брусья и бруски, а также пластины и четвертины.

Для самостоятельных столярных работ чаще всего используются доски и бруски, а также четырехбитные брусья толщиной и шириной более 10 см.

Совет мастера

Все доски, бруски и брусья делятся на 5 сортов в зависимости от качества древесины и способа распила. В столярном деле в основном используются 1-й и 2-й сорта, поскольку исправление сучковатости и других дефектов отнимает много времени у столяра, особенно не имеющего большого опыта в работе. К дефектам древесины относятся смоляные сучки, серянка и засмолы. Их следует вырезать и заделывать в нижних брусках наружных переплетов и фрамуг, в местах прохода калевок и в фальцах, а также в соединениях и в местах прирезки приборов.

Пиломатериалы с небольшой синевой можно использовать в изготовлении различных изделий, за исключением отливов, горбыльков и форточных брусков. В строительстве можно задействовать все сорта пиломатериалов.

Доски выпиливаются толщиной от 16 мм и больше. Они делятся на необрезные, полуобрезные и обрезные. Необрезные доски получаются при распиливании бревна или кряжа в продольном направлении. Их кромки острые, а ширина бывает разной. Полуобрезные доски имеют неопиленную часть кромки (обзол) и одну узкую сторону, где отпиливался горбыль. Обрезные доски выполняют из бревен или кряжей, предварительно спиленных с двух сторон ровно. Тогда при распиловке получаются полностью обрезные доски без обзола и стороны одинаковой ширины.

Зачастую, чтобы повысить сортность пиломатериала, при распиловке в стволе выпиливается сердцевина.

Доски толщиной 2–3 см в столярно-плотницком лексиконе именуют одним общим словом «тес». Он, в свою очередь, подразделяется на доски толщиной 2 см – двадцатка, 25 см – дюймовка, и 3 см – тридцатка.

Пласти или плоскости досок делятся на левые (внутренние), обращенные к сердцевине и правые (наружные), обращенные к коре. Обработанная чистая пласть доски называется лицевой, а противоположная – обратной.

Брусья – это обрезной материал толщиной более 10 см. Брусья бывают двух-, трех– и четырехкантными, в зависимости от числа опиленных сторон.

Бруски – обрезной пиломатериал, но его толщина составляет менее 10 см, а ширина не более двойной толщины.

Горбылем называются срезанные продольной распиловкой боковые части бревна. Они могут быть разной толщины и ширины. У комлевой части бревна находится самый толстый и широкий горбыль, а в отрубе – самый тонкий и узкий. Этот материал используется для сооружения заборов, стен сараев, для настилки наката на чердачном перекрытии, подшивки теплых полов и в прочей грубой работе.

Пластины и четвертины часто задействуются в частном строительстве. Первые представляют собой половину распиленного вдоль бревна, вторые – четвертину бревна, т. е. половину пластины.

Доски, бруски и другой пиломатериал определенного размера с соответствующими припусками, нарезанный и оставленный на обработку и усушку, называется заготовками.

Калиброванные заготовки, которые уже прошли обработку на строгальных станках, называются фрезерованными, строгаными или шпунтованными. Они обрабатываются определенным способом в зависимости от дальнейшего назначения материала. Бывают заготовки с плоским профилем (остроганные со всех сторон), в паз и гребень, в четверть, в паз и гребень с фигурным профилем и т. д.

Такие ухищрения позволяют плотно соединять детали по кромкам – без просветов и зазоров. Такие заготовки используются при обшивке наружных стен деревянных рубленых или брусчатых домов, для настила полов, подшивки потолков, изготовления карнизов и пр.

В эту группу входят такие элементы, как наличники, плинтусы, галтели, поручни, доски для настила чистого пола, раскладки, паркетные щиты и пр. Все эти изделия проходят обработку строганием или фрезерованием. Они изготавливаются по шаблону длиной 2,1; 2,2; 2,3 м и более с градацией в 10 см. Все деревянные заготовки обрабатываются антисептиком и окрашиваются, а оконные переплеты и двери остекляются. Их можно свободно найти в продаже или изготовить самостоятельно.

Наличники необходимы для оформления дверных и оконных коробок, а также для закрытия щелей между стенами и перегородками. Это тонкие строганые доски шириной 7,4 см. Для деревянных рубленых домов изготовляются специальные наличники, строганные всевозможными калевками, шириной 10–15 см. Все наличники с внутренней стороны имеют углубление (2 мм) с отступом от краев доски по 1 см. Это углубление обеспечивает плотное прилегание наличника к стенам или перегородкам.

Плинтусы и галтели применяются для закрытия щели между полом и стеной. Они также необходимы для предохранения стен от загрязнения во время мытья пола. Эти изделия бывают простой и сложной формы. При монтаже плинтусы и галтели крепятся не к полу, а к стенам, чтобы плотнее прижать доски пола к балкам или лагам, особенно по торцам.

Деревянные поручни в основном изготавливаются для обрамления металлических перил. Для деревянных лестниц делаются поручни с большей толщиной. Все они имеют разную форму и обработку с отбором всевозможных калевок.

Для настила чистых полов применяются специальные доски. Они бывают двух видов: первые – толщиной 2,8 см, вторые – толщиной 3,6 см. Под них требуется специальный настил из балок или лаг – более частый, чтобы при хождении пол не прогибался. Ширина досок для пола составляет 6,8-13,8 см. С одной стороны доски вырезается паз, с другой – гребень. Глубина паза составляет 7 мм, а толщина – 6–9 мм. Глубина гребня должна быть 6 мм, а толщина – такая же, как и у паза. Это позволит сделать плотное примыкание досок при их укладке. Кромки досок также должны иметь скосы. Кроме того, с нижней стороны досок делается углубление (продух) глубиной 2 мм на расстоянии 15 мм от краев доски. Это также обеспечивает плотное прилегание досок, но уже к балкам или лагам, и еще обеспечивает полу нужную вентиляцию. С нижней стороны доски должны обязательно обрабатываться антисептиком.

Помимо досок, для настила пола применяются бруски толщиной 2,8 см, шириной – 3,5–5,5 см (без размеров гребня). Бруски, как и доски, имеют с одной стороны паз, с другой – гребень. Но на их нижней стороне обычно не делается углубление, хотя при необходимости для плотного прилегания к балкам или лагам лучше выполнить его.

Для обшивки домов и других сооружений используются доски двух видов: у первых ширина составляет 4,9; 6,8; 8,8 и 11,8 см, у вторых – 3,3; 6,2 и 8,2 см. Толщина досок обоих видов равна 1,3 см.

Доски для полов и обшивки дома, а также бруски вполне можно сделать самостоятельно, используя необходимый инструмент для выборки пазов, гребней и углублений.

В готовом виде изготавливаются также дверные блоки с полотнами и оконные – с переплетами (часто они уже остекленные). Размеры этих изделий бывают разными в зависимости от размеров оконных и дверных проемов. Такие изделия можно купить в готовом виде, если при строительстве, например, дома требуется сэкономить время, или изготовить самостоятельно. Подробнее о том, как сделать окна и двери, будет рассказано в главе, посвященной именно этой теме.

В качестве деталей из древесины выступают различные паркетные покрытия, которые очень часто используются для отделки домов. Стелить паркетный пол рекомендуется на прочном основании, устроенном из толстых сухих антисептированных досок. Такое основание у строителей называется черным полом. Все паркетные покрытия делятся на три вида: паркетные доски, паркетные щиты и штучный паркет.

Структура паркетных досок двухслойная: первый слой состоит из обычной доски шириной 14,5 или 16 см; второй – из паркетных планок. Доска с одной кромки имеет паз, с другой – гребень. Также на нижней стороне доски по всей ее длине через каждые 2–3 см сделаны углубления (пропилы) на три четверти от толщины доски. Они должны предохранять доску от коробления. Второй слой делается из паркетных планок, которые наклеиваются поперек доски с помощью синтетического водостойкого клея. Планки могут быть различной толщины: из сосны или лиственницы – 8 мм, из других древесных пород – 6 мм. Общая толщина паркетной доски вместе со слоем клея и планками составляет 2527 мм. Прикрепляются паркетные доски к балкам или лагам с помощью гвоздей, которые забиваются в пазы.

Паркетные щиты делаются из деревянного основания и верхнего лицевого покрытия. Щиты могут быть разного размера. Они крепятся к «черному полу» гвоздями, утопленными в щитке.

Штучный паркет состоит из отдельных небольших планок с пазами и гребнями на кромках. Эти планки в процессе настилания паркетного пола плотно подгоняются друг к другу и фиксируются клеем. Толщина планок составляет 1,5 см, длина варьируется от 15 см до 50 см, как и ширина – от 3 до 9 см.