Войти  |  Регистрация
Авторизация

Строительные материалы из клееной древесины



Клееная древесина включает материалы, полученные прессованием с применением синтетических клеев. Она относится к наиболее эффективным строительным материалам. Клееная древесина может быть слоистой или полученной из шпона (например, фанера, древесно-слоистые пластики), массивной - из кусковых отходов лесопиления и деревообработки (панели, щиты, брусья, доски) и комбинированной (столярные плиты).
Клееные изделия из кусковых отходов древесины классифицируют по виду применяемого клея, характеру обработки поверхности и конструктивным особенностям. Прочность склеивания древесины зависит от пористости, соотношения ранней и поздней древесины в годовых слоях, ее влажности (рис. 12.19), химического состава, угла наклона волокон. Установлено, что прочность склеивания линейно связана с пористостью, она растет также по мере увеличения содержания целлюлозы.
Для склеивания по длине коротких досок и обрезков со стороны их склейки обрезают торцы, вырезают зубчатые шипы (рис. 12.19), затем торцы пропитывают клеем и стыкованные доски укладывают в пресс, где выдерживают до полного отверждения клея, в течение 6-18 ч. До механической обработки их выдерживают при нормальной температуре еще 6-12 ч. Кусковые отходы по толщине (ширине) склеивают в течение нескольких минут на полуавтоматических установках с прогревом клеевых соединений токами высокой частоты.
Строительные материалы из клееной древесины

Преимуществами клееной древесины являются ее низкая средняя плотность, водостойкость, возможность получения из маломерного материала изделий сложной формы или крупных конструктивных элементов. В клееных конструкциях ослабляется влияние анизотропии древесины, они характеризуются повышенной гнилостойкостью и низкой возгораемостью, не подвержены усушке и короблению. Клееные деревянные конструкции (рис. 12.20) по срокам и трудозатратам при возведении зданий, а также стойкости при воздействии агрессивной воздушной среды часто успешно конкурируют со стальными и железобетонными конструкциями. Их применение эффективно при возведении сельскохозяйственных и промышленных предприятий, выставочных и торговых павильонов, спортивных комплексов, зданий и сооружений сборно-разборного типа.
Клееные деревянные конструкции, как и железобетонные, можно выпускать предварительно напряженными, армируя их стальными стержнями. У армированных конструкций в виде сплошных или пустотелых балок несущая способность почти в 2 раза выше, чем у цельнодеревянных.
Строительные материалы из клееной древесины

Номенклатура изделий из клееной древесины обширна. Так, из отрезков досок склеивают панели (рис. 12.21), имеющие предел прочности на скалывание вдоль волокон по клеевому шву не менее 6 МПа. Прочность на статический изгиб зубчато-шипового соединения составляет не менее 35 % прочности бездефектной древесины. Такие панели применяют для устройства перегородок, обшивки домов, настилов полов.
Из кусковых отходов лесопиления изготавливают клееные щиты, применяемые в основном для настила полов. Для их производства применяют кусковые отходы длиной 375 мм и больше. Их раскраивают на бруски, которые сушат до влажности 10-12 %, а затем склеивают при прессовании. Щиты строгают с двух сторон на рейсмусовом станке, обрезают по периметру до заданных размеров с одновременной выборкой на боковых кромках паза и гребня.
Из короткомерных и низкосортных пиломатериалов и отходов изготавливают плиты длиной 2500-5000 мм, шириной 1200 мм и толщиной 19 или 22 мм. Сырье раскраивают на заготовки длиной 2-2,5 м, которые обрезают по ширине, сортируют по длине и высушивают в сушильных камерах. Высушенные заготовки строгают, вырезают вскрывшиеся пороки древесины. Затем с помощью специальных шипорезных станков на них выбирают зубчатые шипы, на которые наносят клей. Заготовки собирают на сборочных станках и раскраивают на отрезки заданной длины. На одну из кромок заготовок наносят клей и набирают на цепном конвейере ковер плиты, который подается в высокочастотный пресс. Применение клееных плит позволяет на 20 % снизить себестоимость полов по сравнению с дощатыми за счет снижения стоимости материалов и трудозатрат.
Строительные материалы из клееной древесины

Прессованием отходов лесопиления (тонких реек и брусков) с последующей обвязкой их оцинкованной проволокой получают реечные плиты, применяемые в каркасных зданиях, для перекрытий и устройства временных производственных зданий.
При использовании клееных изделий в строительстве экономия деловой древесины составляет до 20 %, а стоимость конструкций уменьшается в 3-4 раза по сравнению со стоимостью конструкций из цельной древесины.
Конструкции из клееной древесины позволяют уменьшить массу зданий в 2,5-3 раза, снизить трудозатраты на 25-30%, сократить сроки строительства в 1,5-2 раза и уменьшить стоимость на 7-10%.
Фанера. Фанера - это листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона.
Шпон - облицовочный материал в виде тонких листов древесины, получаемый строганием брусьев (строганный) или лущением коротких пропаренных бревен из березы, ольхи, сосны и др. Лущеный шпон используется, кроме производства фанеры, также в производстве древеснослоистых пластиков и других видов слоистой клееной древесины, для фанерования деталей и узлов столярных изделий. Строганный шпон применяют, в основном, в качестве облицовочного материала для изделий из древесины. Внешние слои шпона в фанере называются "рубашками", внутренние - "серединками".
Фанеру изготовляют из древесины березы, ольхи, ясеня, дуба, липы, осины, тополя, клена, ели, сосны, пихты, кедра и лиственницы.
Фанера широко используется в строительстве как долговечный и легкий материал с высокими техническими свойствами. Ее применяют как материал опалубки, при изготовлении клееных деревянных конструкций - балок, рам, арок и др., устройства полов, как облицовочный материал.
Для отделки помещений применяют фанеру общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород, декоративную фанеру, фанеру бакелизированную и фанерные плиты.
Фанеру общего назначения по ГОСТ 3916.1-96 подразделяют в зависимости от внешнего вида поверхности на сорта, по степени водостойкости клеевого соединения на марки, по степени обработки поверхности на шлифованную и нешлифованную.
В зависимости от количества пороков древесины и дефектов обработки наружных слоев фанеру подразделяют на пять сортов: E (элита), I, II, III, IV. Максимальное количество допускаемых пороков древесины и дефектов обработки на поверхности фанеры устанавливается в зависимости от сорта шпона наружных слоев. Шпон E не должен иметь видимых пороков и дефектов обработки.
По степени водостойкости клеевого соединения фанеру подразделяют на марки: ФСФ - повышенной водостойкости, ФК - водостойкая. Фанера ФСФ изготавливается с применением фенольных смол и предназначена для внутреннего использования, ФК - карба-мидных и может быть использована как внутри помещений, так и снаружи.
По степени механической обработки поверхности фанеру подразделяют на:
- нешлифованную - НШ;
- шлифованную с одной стороны - Ш1;
- шлифованную с двух сторон - Ш2.
Размеры листов фанеры: длина (ширина) 1200-3660мм, толщина 3-30 мм. Для фанеры нормируются влажность (5-10%), предел прочности при скалывании по клеевому слою после кипячения или вымачивания в воде (0,6-1,5МПа), при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев - 2,5-5,5МПа - для фанеры ФК и 3,0-6,0 МПа - для фанеры ФСФ. Предел прочности при растяжении вдоль волокон для фанеры ФК должен быть не менее 30, ФСФ - не менее 40 МПа.
Декоративную фанеру (ДФ) - изготавливают из березового, ольхового и липового шпона из трех и более листов и облицовывают пленочным покрытием в сочетании с декоративной бумагой или без нее.
Применяют декоративную фанеру для внутренней отделки стен, перегородок, дверных полотен и т.д.
Бакелизированная фанера (ФБ) изготавливается из березового лущеного шпона, пропитанного фенолформальдегидными полимерами. Для этого вида фанеры характерны повышенные плотность и прочность, гладкие поверхности.
Фанерные плиты - многослойные изделия, изготовленные из нескольких слоев шпона, склеенных синтетическими клеями на основе фенолформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол.
Плиты изготавливают толщиной 12-78 мм с плотностью 550-850 кг/м3 и пределом прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружного слоя в зависимости от толщины и породы шпона от 5 до 10 МПа.
Столярные плиты - изделия, состоящие из реечных щитов, оклеенных с обеих сторон шпоном. Изготавливают нешлифованными и шлифованными, необлицованными и облицованными с одной или двух сторон. Плиты производят длиной 1525-2500 мм, шириной 1220-1525 мм, толщиной 16-30 мм и более. Предел прочности плит при статическом изгибе поперек реек в зависимости от толщины плит может изменяться от 10 до 25 МПа.
Древесные пластики. Древесно-слоистые пластики (ДСП) -материалы из листов шпона, измельченной древесины или опилок, пропитанных полимерами резольного типа и склеенных в процессе термической обработки под давлением.
Древесно-слоистые пластики используют как конструкционный материал, а также для облицовки внутренних помещений общественных и административных зданий, для которых проектом предусмотрена улучшенная или высококачественная отделка.
ДСП выпускают в виде листов и плит прямоугольной формы, марок ДСП-A, ДСП-Б, ДСП-В, ДСП-Г. Буквы А, Б, В, Г указывают порядок укладки шпона в пластине:
ДСП-А - волокна древесины во всех слоях имеют параллельное направление или каждые четыре слоя с параллельными направлениями чередуются одним слоем, имеющим направление волокон под углом 20-25° к смежным слоям;
ДСП-Б - каждые 5-20 слоев с параллельными направлениями волокон перпендикулярно направлению их в смежных слоях;
ДСП-В - направление волокон во всех смежных слоях взаимно перпендикулярно;
ДСП-Г - направление волокон смежных слоев последовательно смещено на 30-45°.
Древесно-слоистые пластики изготовляют в виде листов толщиной менее 15 мм и плит толщиной от 15 до 60 мм двух типов: цельные, склеенные из цельных по длине листов шпона; составные, склеенные из нескольких листов шпона по длине, уложенные внахлестку или встык.
Строительные материалы из клееной древесины

К древесным пластикам относятся также лигноуглеводные и пьезотермопластики. Эти материалы изготавливаются из древесных опилок или другого растительного сырья высокотемпературной обработкой пресс-массы без ввода специальных связующих.
Технологический процесс производства лигноуглеводных древесных пластиков состоит из следующих операций: подготовки, сушки и дозирования древесных частиц; формирования ковра, холодной его подпрессовки, горячего прессования и охлаждения без снятия давления. При подготовке пресс-массы древесные частицы сортируют, затем фракция крупностью более 0,5 мм дополнительно измельчается, кондиционные опилки поступают в сушилку, а затем в расстилочную машину. Ковер формируется на поддонах, покрытых слоем талька или антиадгезионной жидкости. Сначала готовый ковер подается в пресс для холодной подпрессовки, которая длится в течение 1,5 мин при давлении 1-1,5 МПа, после чего направляется на горячее прессование при давлении 1,5-5 МПа и температуре 160...180°С. Прессование плит толщиной 10 мм продолжается 40 мин.
Под воздействием температуры происходят частичный гидролиз полисахаридов древесины и образование органических кислот, которые являются катализаторами, способствующими деструкции лигноуглеводного комплекса. Образовавшиеся химически активные продукты (лигнин и углеводы) взаимодействуют между собой при прессовании. В результате образуется более плотный и прочный материал, чем древесина.
Заключительной технологической операцией является обрезка кромок плит на форматно-обрезном станке.
Физико-механические показатели лигноуглеводных пластиков приведены в табл. 12.2.
Строительные материалы из клееной древесины

Сырье для лигноуглеводного древесного пластика получают при обработке древесины хвойных и лиственных пород. Наряду с опилками, станочной стружкой, дробленкой, для получения пластика могут быть использованы кора в смеси с древесиной, дробленые лесосечные отходы и некоторые одревесневшие сельскохозяйственные отходы.
Лигноуглеводные пластики можно получать плоским или объемным прессованием в виде плит и изделий различной конфигурации в зависимости от применяемого прессового оборудования и назначения изделия.
По сравнению с древесностружечными плитами, лигноуглеводные пластики обладают рядом преимуществ: они не подвержены старению из-за деструкции органического вяжущего и их прочностные показатели не снижаются со временем; при эксплуатации нет токсичных выделений в окружающую среду.
Существенными недостатками производства лигноуглеводных пластиков являются необходимость мощного прессового оборудования и длительность цикла прессования.
Пьезотермопластики могут изготавливаться из опилок двумя способами: без предварительной обработки исходного сырья или его гидротермальной обработкой.
При первом способе производства пьезотермопластиков технология близка к получению лигноуглеводных пластиков (рис. 12.22). Высушенные опилки поступают на подпрессовку, где выдерживаются в течение 20-30 с при удельном давлении 2-2,5 МПа, а потом в многоэтажном гидравлическом прессе в течение 4-7 мин подвергаются горячему прессованию при давлении 20-30 МПа и температуре плит пресса 140-225°С.
Строительные материалы из клееной древесины

По второму способу кондиционные опилки размером менее 4 мм обрабатываются в автоклавах паром в течение 2 ч при температуре 170-180°С и давлении 0,8-1 МПа. Гидролизованная пресс-масса частично высушивается и при определенной влажности последовательно подвергается холодному и горячему прессованию. Удельное давление холодного и горячего прессования - 15 МПа, температура последнего - 160°С.
Исходным сырьем, наряду с опилками, могут служить измельченная древесина хвойных и лиственных пород, льняная и конопляная костра, камыш, гидролизный лигнин, одубина.
Пьезотермопластики подразделяют на изоляционные, полутвердые, твердые и сверхтвердые.
При средней плотности 700-1100 кг/м3 пьезотермические пластики, изготовленные из березовых опилок, имеют предел прочности при статическом изгибе 8-11 МПа. При повышении средней плотности до 1350-1430 кг/м3 предел прочности при статическом изгибе достигает 25-40 МПа.
Высокие физико-механические свойства пьезотермопластиков позволяют применять их для полов, дверей, а также в качестве отделочного материала.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent