CC BY
47
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ КЛЕЕНЫХ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Исаев С.П., Здановская И.И. (ТОГУ, г. Хабаровск, РФ)
Main types of laminated wood structures for residential building are reviewed and their enlarged classification is given.
Малоэтажное жилищное строительство - динамично развивающаяся сфера отечественной экономики. В общей стоимости стройматериалов для индивидуального дома деревянные детали и конструкции (стены, окна и двери, полы, перекрытия, крыша и др.) составляют, в зависимости от вида стен (кирпич, железобетон или древесина), от 40 до 75%.
Древесина, наряду с неоспоримыми достоинствами (прочность, легкость обработки, долговечность, экологичность, возобновляемость сырья, эстетичный внешний вид), обладает и рядом недостатков. Рассматривая древесину как конструкционный материал строительной отрасли, можно выделить такие "естественные" недостатки, как анизотропия прочности, сучковатость, неустойчивость к изменению температуры и влажности. Желание освободиться от негативных свойств древесины, сохранив при этом ее полезные качества, привело к созданию древесных материалов, получаемых на основе технологий склеивания.
В таблице приведена укрупненная классификация клееных древесных материалов, используемых в строительной индустрии.
Составной элемент клееного материала Клееные древесные материалы для строительства
с одноосной ориентацией элементов с двухосной ориентацией элементов с произвольной ориентацией элементов
Пиломатериал КДК-клееные деревянные конструкции
Шпон лущеный ЬУЬ- брус, доски и бруски, изготовленные при склеивании шпона Фанера общего и специального назначения
Полоса шпона лущеного РБЬ- доски, бруски, изготовленные при склеивании параллельно расположенных полос шпона ОБЬ- доски, бруски, изготовленные при склеивании послойно ориентированных полос шпона
Стружка ОБВ- ориентированно-древесно-стружечная плита Древесно-стружечные плиты общего и специального назначения
Волокно ОMDF-ориентированно-древесно-волокнистая плита средней плотности МББ- древесноволокнистая плита средней плотности
Технология изготовления клееные деревянные конструкций (раскрой пиломатериалов и обработка с получением ламелей с последующим их склеиванием) придает им дополнительные качества: возможность изготовления элементов конструкций с размерами сечений, существенно превышающими сечения из цельной древесины; возможность изготовления элементов длиной, ограниченной только условиями транспортировки; возможность изготовления элементов криволинейного и ломаного очертания с постоянными и переменными радиусами кривизны; в процессе изготовления из древесины удаляются природные пороки и дефекты, за счет чего повышается ее однородность; прочность клееных изделий выше, чем у образцов из цельной древесины, причем, чем больше слоев, тем выше прочность; клееная древесина имеет более высокий предел огнестойкости.
LVL (Laminated Veneer Lumber) состоит из листов лущеного шпона древесины хвойных пород с параллельным расположением волокон в смежных слоях. LVL - развивающийся, перспективный материал, обладающий превосходными свойствами и значительными преимуществами, по сравнению с традиционными материалами, применяемыми в качестве строительных конструкций.
Наиболее типичные области применения LVL: кровельные конструкции; несущие конструкции (стены, перекрытия для крыш и полов, и пр.); несущие балки мостов, шпалы, брус для профилирования и т.д.; в домостроении для отделки внутреннего интерьера (лестницы, арки, любые декоративные элементы); изготовление мебели; балки, перемычки оконных и дверных проемов и элементы конструкций; пояса двутавровых балок; комбинированные балки; конструкции пола; стеновые конструкции; диагональные связки и стропильные фермы; балки пролетов и колонны; элементы бетонной опалубки.
Будущее материала определяют его свойства: стабильность линейных размеров, отсутствие деформаций и коробления при действии влаги; высокие физико-механические показатели при изгибе, растяжении вдоль волокон, сжатии вдоль
-5
волокон, сдвиге; невысокая плотность (550 кг/м ); возможность изготавливать конструкции длиной до 18 м; LVL по значения теплоизоляционных и акустических показателей не хуже чем у массивной древесины; высокая огнестойкость; легкость обработки в условиях производства и на строительных площадках; возможность изготовления из LVL различных криволинейных изделий и элементов отделки любых радиусов изгибов; простота и надежность соединений элементов LVL, осуществляемых обычными способами.
PSL (Parallel Strand Lumber) - сравнительно новый клееный древесный материал. Доски и бруски изготавливают посредством склеивания параллельно расположенных полос шпона, толщина которых 2...4 мм, ширина 10...20 мм, длина от 1000 мм и более, определяется и зависит от длины чурака. Не смотря на то, что материал, как и натуральная древесина, обладает анизотропностью, однако возможность устранения влияния сучков и гнилей обеспечивает стабильность и равномерность распределения качественных показателей.
Фанера как конструкционный материал хорошо известна и нашла широкое применение в различных отраслях промышленного производства. В строительной индустрии фанера применяется в монолитном и малоэтажном домостроении: опалубка; настил под полы; кровельные материалы; стеновые панели; перегородки и
многое другое, где появляется необходимость в материале, обеспечивающем исключительную прочность и возможность изготовления крупногабаритных изделий.
Основная размерная характеристика российской фанеры - формат 1525x1525 мм (60% от общего объема производства). Объемы большеформатной фанеры (2440(1220)х1220(2440) мм и 1525x3050 мм) значительно ниже и находятся в примерном соотношении: 35 % и 5 %, соответственно.
OSB - (Oriented Strand Board, ориентированно-древесно-стружечная плита) -представляет собой древесностружечную плиту из крупноразмерной стружки с ориентированными слоями, проклеенной синтетическими смолами.
Область применения OSB чрезвычайно широка - мебельная промышленность, строительство, изготовление упаковочной продукции. Плиты OSB, выступая в роли заменителя фанеры, применяются для каркасно-панельного строительства, наружной и внутренней обшивки стен, перегородок, полов, отделки интерьеров.
Основными достоинствами OSB является: высокая прочность и однородность структуры по всем направлениям; влагостойкость (стабильность размеров и свойств во влажных условиях); легкость обработки (плиты без труда обрабатываются дереворежущими инструментами, могут быть склеены любыми клеями и облагорожены лакокрасочными материалами, предназначенными для отделки древесины); способность прочно удерживать гвозди и шурупы (физико-механические показатели у OSB в 2,5 раза выше, чем у древесностружечных плит, плотность OSB ниже, чем у древесностружечных плит и фанеры); экологическая и гигиеническая безвредность.
Древесностружечная плита - материал, изготавливаемый путем горячего прессования древесной стружки, смешанной со связующим веществом. Качество древесностружечных плит оценивают следующими показателями: предел прочности при статическом изгибе, предел прочности при растяжении перпендикулярно поверхности плиты, разбухание по толщине, влажность, плотность, шероховатость поверхности плит, содержание формальдегида, удельное сопротивление выдергивания шурупа, наличие дефектов.
При применении древесностружечных плит в строительстве большое значение имеют такие показатели их свойств, как плотность, водопоглощение, гигроскопичность, огне- и биостойкость. Применяются в строительстве древесностружечные плиты в основном для внутренней отделки помещений, изготовления дверей, подоконников, выставочных конструкций, стеллажей, для использования как основы под потолки или настила под полы.
MDF (Medium Density Fiberboard) - древесно-волокнистая плита средней плотности. Этот плитный материал представляет собой спрессованную мелкодисперсную древесную фракцию, изготовленную из высушенных древесных волокон, обработанную синтетическими связующими веществами и сформированную в ви-
-5
де ковра с последующим горячим прессованием (плотность от 700 до 850 кг/м3). В строительстве MDF используют для изготовления погонажных изделий, черновых полов, стеновых панелей, потолков, дверей, ламинированных напольных покрытий, тавровых балок для монолитного строительства, гнутых строительных элементов, обрешетки крыш, изготовления подоконников.
MDF обладает рядом преимуществ по сравнению с другими клееными древесными материалами: легко обрабатывается; без проблем окрашивается и ламинируется, с помощью полиуретановых красок можно получить широкую гамму цветов; применение в качестве связующего карбамидных смол, модифицированных меламином, обеспечивает очень низкую эмиссию формальдегида; возможность изготавливать элементы различной формы (MDF с частыми фрезерованными пазами хорошо гнется, и поэтому используется в качестве основы для изготовления гнутых элементов - фасады, перегородки и т.д.); обладает физико-механическими характеристиками по своим показателям приближающимися к аналогичным значениям натуральной древесины. Так же плиты MDF имеют высокий уровень шумопоглощения и звукоизоляции, обладают отличными теплоизоляционными свойствами, хорошо переносят воздействие влажного воздуха - не разбухают и не коробятся, сохранять форму при температурных колебаниях.
OSL (Oriented Strand Lumber) и OMDF (Oriented Medium Density Fiberboard) -это новые, разрабатываемые в настоящее время древесные клееные материалы, по сравнению со своими прототипами (PSL и MDF) они имеют послойную ориентацию составных элементов материала. Формирование внутренней структуры древесного клееного материала со слоями либо из полос шпона, либо из древесных волокон, ориентированных в соответствии с предполагаемыми нагрузками, позволит получить новые конструкционные материалы.
Приведенные выше классификация и характеристики клееных древесных материалов лишь в основных чертах отражают современные тенденции в технологии производства, конструирования и использования материалов на основе клееной древесины в строительстве. Анализ истории разработки клееных древесных материалов позволяет сделать вывод о том, что размер составных элементов (пиломатериал - шпон - специальная стружка - древесное волокно) постоянно становится мельче. Это определяется не только тем, что позволяет расширять номенклатуру специальных видов клееных древесных материалов, для производства которых используются вторичные древесные ресурсы и обеспечивается повышение коэффициента использования древесного сырья, но и желанием устранить или равномерно распределить в объеме материала дефекты, например, сучки, и в результате обеспечить стабильность качественных показателей.
